Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа



Скачать 42.42 Kb.
Дата26.01.2013
Размер42.42 Kb.
ТипИсследование
УДК 626.113

Р. М. Файзулин

Пермский государственный технический университет Лысьвенский филиал

ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТКАНЕВЫХ ПЛОТИН НЕЗАМКНУТОГО ТИПА

В данной статье рассмотрена тканевая плотина незамкнутого типа. Назначение научно-обоснованных формообразующих параметров тканевых плотин является важной научно-практической задачей, которая в настоящее время является малоизученной. Создана математическая модель тканевой плотины незамкнутого типа, с помощью которой при изменении входных параметров можно определить усилие в тканевом полотнище, форму и длину тканевого полотнища, уровень воды в верхнем бьефе и длину козырька.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: гидротехническое сооружение, тканевая плотина, математическая модель.

В наше время актуальна проблема совершенствования временных гидротехнических сооружений сравнительно невысокой стоимости, быстровозводимых, малой массы, отличающихся возможностью многократной установки в различных расчетных створах при минимальных затратах.

Существуют тканевые плотины замкнутого и незамкнутого типов. Тканевые плотины замкнутого типа наполняются водой, и недостатком плотин такого типа является сложность крепления тканевого полотнища в русле водотока и то, что в них нужно обеспечивать постоянную герметичность.

Применяться тканевые плотины замкнутого типа могут в технологии поливов сельскохозяйственных культур, в затворах, в природоохранных гидротехнических сооружениях, для предотвращения затоплений при весенних паводках и др.

Нами была рассмотрена тканевая плотина незамкнутого типа, которая представляет собой тканевое полотнище, воспринимаемое давление воды и прикрепленное верхней своей кромкой к силовому поясу из гибких связей (металлических или капроновых канатов), которые крепятся к анкерным опорам, расположенным на дне реки. Нижней своей кромкой тканевое полотнище крепится к железобетонному или бетонному зубу, либо может быть заанкерено путем заглубления в неглубокую канаву, пришпиливанием с определенным шагом и обратной засыпкой грунтом. В верхней точке полотнища крепится козырек, необходимый для создания гидростатического напора внутри полотнища.

Строительство тканевых плотин незамкнутого типа начато в нашей стране в 1972 г. Материал тканевых плотин – капрон, который обеспечивает прочность Ткр = 80…100 кН/м и резина с добавками, обеспечивающая водонепроницаемость, устойчивость к солнечным лучам, озону, истиранию и растрескиванию.

Главное отличие тканевых плотин незамкнутого типа от жестких – зависимость их формы от действующих нагрузок. Оболочки из тканевых материалов без нагрузки вообще не имеют определенной формы. Оболочечный элемент тканевых плотин при приложении нагрузки совершает большие перемещения, соизмеримые с размерами конструкции.
Учитывая взаимосвязь тканевых оболочечных конструкций и действующих нагрузок необходимо рассматривать связанные задачи нелинейной механики оболочек.


Весьма перспективен для тканевых плотин экспериментально-теоретический путь обоснования напряженно-деформированного состояния, в соответствии с которым функции действующих нагрузок и их взаимосвязь с расчетным элементом в начальном и конечном состояниях обосновываются экспериментальными исследованиями. Напряжения и усилия в расчетном элементе тканевой плотины определяются теоретическим путем.

Под формообразующими параметрами тканевых плотин следует понимать раскройную форму тканевых полотнищ, граничные условия, параметры тканевых и жестких элементов. Например, для тканевой плотины незамкнутого типа при одних и тех же размерах тканевого полотнища и силового пояса, но с изменением условий соединения с анкерными опорами тканевое сооружение будет иметь различные параметры и, следовательно, может выполнять различные функциональные задачи. Назначение научно-обоснованных формообразующих параметров тканевых плотин является важной научно-практической задачей, которая в настоящее время является малоизученной.

Нами была создана математическая модель тканевой плотины незамкнутого типа, с помощью которой при изменении входных параметров, а именно, длины троса, расстояния между анкерными устройствами и высоты козырька, можно определить усилие в тканевом полотнище, форму и длину тканевого полотнища, уровень воды в верхнем бьефе и длину козырька.

Например, при изменении значений высоты козырька (Hк) от 0,15 до 0,35 м.(таблица 1), но при постоянных значениях расстояния между точками крепления (В=2,25 м), длины троса (Lтр=2 м), можно получить значения усилия в полотнище (Т), длины козырька (Lr) и высоты плотины (Tпл).

Таблица 1. Зависимость между входными и выходными параметрами модели тканевой плотины незамкнутого контура





№ опыта

Нк, м

T, кН/м

Lк, м

Нпл, м

1

0,15

840

0,17

0,60

2

0,25

1230

0,70

0,75

3

0,35

1610

0,40

0,90

Похожие:

Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconЭкзаменационные вопросы Понятие математической модели. Инструментальные переменные и параметры математической модели. Критерий оптимизации и целевая функция
Математические модели простейших экономических задач: задача использования сырья, задача о диете; задача планирования товарооборота;...
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconПрограмма по курсу «Дифференциальные уравнения»
Естествознание и математические модели. Уравнение как основной объект изучения в математической модели. Модели, содержащие дифференциальные...
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconПрограмма обоснования математики
В современной математике используются оба типа конструирования, которые в современной математической практики тесно переплетены между...
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconРазработка математической модели и исследование
Решение задач по оптимизации работы котельного оборудования тэц позволяет решить вопросы энерго- и ресурсосбережения, повысить технико-экономические...
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconУрок «Математическое моделирование с использованием электронных таблиц. Имитационные модели»
...
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconСерия "Энергетическая физика" Основные теоремы физико-математической модели комплексного энергетического пространства
От вида деформации оболочек фоновых объектов зависит тип физического взаимодействия. Из данной модели следует
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconВнутренняя модель математической практики для систем автоматизированного конструирования доказательств теорем
Сформулированы требо­вания к внешней и внутренней моделям математической практики. Дано общее описа­ние внутренней модели
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconПостановка математической задачи выделения лейкоцитов на изображениях препаратов крови в компьютерных системах гематологической диагностики
О математической модели выделения лейкоцитов на изображении препарата крови при диагностике острого лейкоза
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconРабочая программа наименование дисциплины Математические модели в теории управления и исследование операций
Целью дисциплины «Математические модели в теории управления и исследование операций» является формирование представлений о методах...
Исследование математической модели тканевых плотин незамкнутого типа iconПроблемы больших плотин
Большой считается плотина высотой 15 или более метров (от основания), а также плотины высотой от 5 до 15 метров, имеющие объем водохранилища...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org