Энергосиловая модель разрушения железобетонных изделий рабочими органами машин
- Авторы: Фурманов Д.В.1, Краснобаев Т.А.1
-
Учреждения:
- Ярославский Государственный Технический Университет
- Раздел: Теория, конструирование, испытания
- Статья получена: 21.06.2024
- Статья одобрена: 22.06.2025
- Статья опубликована: 19.08.2025
- URL: https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/633638
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-633638
- ID: 633638
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Обоснование: В статье рассматривается подход для описания рабочего процесса оборудования статического действия для разрушения железобетонных изделий. Несмотря на широкое распространение машин такого типа в строительной отрасли, их конструктивные и технологические параметры до сих пор остаются теоретически не обоснованными. Отмечается, что по отдельности, ни один из существующих подходов к оценке структурно-прочностных свойств бетона не достаточен для описания рабочего процесса разрушения его рабочими органами машин.
Цель: В работе решается задача обоснования расчетной модели для наиболее полного описания рабочего процесса оборудования статического действия для разрушения железобетонных изделий.
Методы: Предлагается гипотеза для описания рабочего процесса разрушения бетона на основе механики хрупкого разрушения и феноменологических теорий прочности. Верификация предлагаемой гипотезы проводилась путем сравнения расчетной модели, выполненной методом конечных элементов, с результатами эксперимента по разрушению бетонных образцов различной прочности, штампами.
Результаты: По результатам проведённого исследования были получены экспериментальные и теоретические зависимости усилия необходимого для разрушения образцов различной прочности. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет сделать вывод о том, что предлагаемая гипотеза позволяет найти решение для задач разрушения бетона рабочими органами машин.
Заключение: Результаты, полученные в ходе проведённой работы, могут быть использованы для аналитического решения задач, связанных как с проектированием оборудования статического действия, так и оборудования динамического действия. Используемый подход также может быть применён для других материалов, имеющих хрупкий характер разрушения под воздействием рабочих органов машин.
Полный текст

Об авторах
Денис Владимирович Фурманов
Ярославский Государственный Технический Университет
Email: denis_furmanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6932-6477
SPIN-код: 6237-2284
Кандидат технических наук, доцент кафедры строительные и дорожные машины
Россия, 150023, г. Ярославль, Московский проспект, д. 88Тимофей Андреевич Краснобаев
Ярославский Государственный Технический Университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: tima_k.12@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-0934-6178
ассистент кафедры "Строительные и Дорожные Машины"
РоссияСписок литературы
- Галдин Н. С., Семенова И. А. Определение основных параметров гидравлических ножниц экскаваторов // Строительные и дорожные машины. 2021. № 6. С. 19-22.
- Галдин Н. С., Архипенко Д. С. Гидравлические ножницы как предмет моделирования // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6, № 9. С. 96.
- Галдин, Н. С., Семенова И. А. Функциональные зависимости определения основных параметров гидравлических ножниц экскаваторов // Строительные и дорожные машины. 2023. № 4. С. 16-20.
- Корсун В.И., Карпенко С.Н., Макаренко С.Ю., Недорезов А.В. Современные критерии прочности для бетонов при объемных напряженных состояниях. // Строительство и реконструкция. 2021. №5 С. 16-30. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-97-5-16-30
- Орешко Е. И., Ерасов В. С., Гриневич Д. В., Шершак П.В. Обзор критериев прочности материалов // Труды ВИАМ. 2019. № 9(81). С. 108-126. doi: 10.18577/2307-6046-2019-0-9-108-126.
- Griffith A. A. The theory of rupture. Proceedings of the first International Congress for Applied Mechanics. Delft, 1924, p. 55-63.
- Orowan E. Fracture and strength of solids // Reports on Progress in Physics. 1949, Vol. 12, No. 1 P. 185-232.
- ГОСТ 29167-2021 Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Российский институт стандартизации, 2021. 22 с.
- Zhang G., Li Z., Nie K., Liu M. Experimental study on fracture toughness of concrete with different moisture contents // Journal of Hydroelectric Engineering. 2016 Vol. 35, No. 2 P. 109-116 DOI 109-116. 10.11660/slfdxb.20160213.
- Hu S., Xu A. Experimental validation and fracture properties analysis on wedge splitting concrete specimens with different initial seam-height ratios. Procedia Structural Integrity. 21st European Conference on Fracture; 2016 20-24 June, Catania, Italy: Elsevier; 2016. Vol. 2 P. 2818-2832. doi: 10.1016/j.prostr.2016.06.353.
- Abdallah M. A., Elakhras A.A., Reda R. M., et al. Applicability of CMOD to Obtain the Actual Fracture Toughness of Rightly-Cracked Fibrous Concrete Beams // Buildings. 2023 Vol. 13, No. 8 P. 2010. https://doi.org/ 10.3390/buildings13082010
- Alyamaç K., Ince R. A prediction formula for fracture toughness of concrete. 7th International Fracture Conferences; 2005 Oct. 19-21; Kocaeli, Turkey.
- ACI-318-19, Building Code Requirements for Structural Concrete. American Concrete Institute, 2019.
- Dmitriev A., Novozhilov Yu., Mikhalyuk D., Lalin V. Calibration and Validation of the Menetrey-Willam Constitutive Model for Concrete // Construction of Unique Buildings and Structures. 2020. Vol. 88 Article No. 8804. doi: 10.18720/CUBS.88.4.
Дополнительные файлы
