Чисельно-експериментальні дослідження фундаментів технологічного обладнання в умовах динамічних впливів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.183264Ключові слова:
обстеження споруди, вібраційна діагностика, власні частоти коливань, тріщиноутворення, динамічне навантаження, скінченно-елементна модельАнотація
При проектуванні нових виробничих цехів чи реконструкції існуючих гостро постає питання врахування не тільки всіх статичних навантажень, але і можливих динамічних впливів, викликаних нестаціонарною роботою технологічного обладнання. В роботі на прикладі обстеження технічного стану виробничої будівлі, конструкції якої зазнають динамічного впливу від дії технологічного обладнання, розглянуто експериментально-чисельний підхід до моделювання розрахункової ситуації, визначення причин виникнення деформацій та вибору способу підсилення. Об’єктом досліджень є процес динамічного деформування окремо розташованого фундаменту технологічного обладнання – деревообробного верстату, в умовах діючого виробництва. Дослідження направлено на пошук конструктивного вирішення проблеми передачі вібрацій від двигунів верстату через власний фундамент та ґрунтову основу на фундаменти та несучі елементи споруди виробничого цеху. Основна ідея експериментально-чисельного підходу – це порівняння результатів чисельних та натурних вимірів параметрів коливань. Чисельний аналіз виконаний на основі скінчено-елементного розрахунку за допомогою сучасних програмних комплексів, натурні виміри – це записані за допомогою сейсмографа віброграми, на основі яких побудовані спектри коливань споруди, за якими визначені домінуючі частоти коливань. Явища внутрішнього резонансу споруди, виявлені на основі порівнянь результатів, дозволили чітко сформулювати причини появи тріщин в конструктивних елементах.
Результати досліджень використані при проектуванні нової та відновленні існуючих баз технологічного устаткування під час капітального ремонту споруди цеху та технічного переоснащення виробництва.
Застосування експериментально-чисельного підходу для аналізу вихідних даних при проектуванні чи реконструкції споруд, за наявності нестаціонарних вібродинамічних навантажень, дозволяє побудувати математичну модель максимально наближену до реальної. Отримані результати досліджень можуть бути використані при розробці методик і технологій діагностування несучих і огороджувальних конструкцій споруд, що перебувають під впливом динамічного навантаження.
Посилання
- Vladimir, S. (2017). Numerical Estimation of Precision Equipment Vibration Isolation System. Procedia Engineering, 176, 363–370. doi: http://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.333
- Connolly, D. P., Kouroussis, G., Giannopoulos, A., Verlinden, O., Woodward, P. K., Forde, M. C. (2014). Assessment of railway vibrations using an efficient scoping model. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 58, 37–47. doi: http://doi.org/10.1016/j.soildyn.2013.12.003
- Cacciola, P., Banjanac, N., Tombari, A. (2017). Vibration Control of an existing building through the Vibrating Barrier. Procedia Engineering, 199, 1598–1603. doi: http://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.065
- Kavyanpoor, M., Shokrollahi, S. (2019). Dynamic behaviors of a fractional order nonlinear oscillator. Journal of King Saud University – Science, 31 (1), 14–20. doi: http://doi.org/10.1016/j.jksus.2017.03.006
- Giagopoulos, D., Arailopoulos, A., Dertimanis, V., Papadimitriou, C., Chatzi, E., Grompanopoulos, K. (2017). Computational Framework for Online Estimation of Fatigue Damage using Vibration Measurements from a Limited Number of Sensors. Procedia Engineering, 199, 1906–1911. doi: http://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.424
- Bendjama, H., Bouhouche, S., Boucherit, M. S. (2012). Application of Wavelet Transform for Fault Diagnosis in Rotating Machinery. International Journal of Machine Learning and Computing, 2 (1), 82–87. doi: http://doi.org/10.7763/ijmlc.2012.v2.93
- Yamamoto, G. K., da Costa, C., da Silva Sousa, J. S. (2016). A smart experimental setup for vibration measurement and imbalance fault detection in rotating machinery. Case Studies in Mechanical Systems and Signal Processing, 4, 8–18. doi: http://doi.org/10.1016/j.csmssp.2016.07.001
- Jia, Y., Seshia, A. A. (2014). An auto-parametrically excited vibration energy harvester. Sensors and Actuators A: Physical, 220, 69–75. doi: http://doi.org/10.1016/j.sna.2014.09.012
- Lezhin, D. S., Falaleev, S. V., Safin, A. I., Ulanov, A. M., Vergnano, D. (2017). Comparison of Different Methods of Non-contact Vibration Measurement. Procedia Engineering, 176, 175–183. doi: http://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.286
- Gianti, M. S., Prasetyo, E., Wijaya, A. D., Berliandika, S., Marzuki, A. (2017). Vibration Measurement of Mathematical Pendulum based on Macrobending-Fiber Optic Sensor as a Model of Bridge Structural Health Monitoring. Procedia Engineering, 170, 430–434. doi: http://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.03.069
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Maksim Vabischevich, Oleg Dedov, Oleksandr Glitin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
