А. О. Сыромясов¹, Ю. А. Макаров¹, В. Т. Ерофеев²

¹Национальный исследовательский Мордовский государственный университет (г. Саранск, Российская Федерация)

²Московский государственный строительный университет (г. Москва, Российская Федерация)

Аннотация. Моделируется неоднородное распределение напряжений в многослойной ограждающей конструкции, отдельные слои которой выполнены из бетонов, различных по своим механическим свойствам, и жестко скреплены друг с другом. Подобные конструкции представляют значительный практический интерес, поскольку их теплоизоляционные свойства могут быть существенно выше, чем у однородных плит той же толщины (при сохранении необходимых механических свойств). Обсуждается вид критерия прочности для панелей изучаемого типа. На примере конкретной панели поставлена задача об определении эквивалентных и главных напряжений в ней под действием нагрузок и кинематических ограничений, характерных для промышленных и гражданских зданий. Для численного моделирования стационарного нагружения панели используется конечно-элементный пакет ANSYS Workbench. Обсуждается нефизичное поведение решения (возрастание напряжений вблизи некоторых ребер панели) при измельчении расчетной сетки. Показано, что в рамках модели изотропного линейно-упругого тела данный феномен связан с несогласованностью граничных условий задачи на поверхностях, имеющих общее ребро, выступающее в роли концентратора напряжений; предложен метод решения этой проблемы. Разработанный подход используется для определения критической нагрузки, при которой плита начинает разрушаться.

Ключевые слова: численное моделирование, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, многослойные ограждающие конструкции, прочность конструкций

Для цитирования: Сыромясов А. О., Макаров Ю. А., Ерофеев В. Т. Моделирование разрушения внецентренно нагруженной стеновой панели, изготовленной по каркасной технологии // Журнал Средневолжского математического общества. 2024. Т. 26, № 3. С. 313–325. DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.26.202403.313-325

Информация об авторах:

Сыромясов Алексей Олегович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной математики, дифференциальных уравнений и теоретической механики, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68/1), ORCID: http://orcid.org/0000- 0001-6520-0204, syal1@yandex.ru

Макаров Юрий Алексеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики, дифференциальных уравнений и теоретической механики, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68/1), ORCID: http://orcid.org/0000-0002-6242-4138, makarov.yira75@mail.ru

Ерофеев Владимир Трофимович, доктор технических наук, академик РААСН, профессор кафедры строительного материаловедения, Московский государственный строительный университет (129337, Россия, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8407-8144, erofeevvt@bk.ru