Technological Complexes №1(14), 2017 UDC 624.012.25 Andriichuk O.V, Ph.D. in Engineering Lutsk National Technical University / Ukraine APPLICATION OF PROGRAMMATIC COMPLEX LYRE AT RESEARCH OF TENSE DEFORMED STATE OF NONPRESSURE PIPE FROM STEELFIBRECONCRETE ЗАСТОСУВАННЯ ПРОГРАМНОГО КОМПЛЕКСУ ЛІРА ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ НАПРУЖЕНО- ДЕФОРМІВНОГО СТАНУ БЕЗНАПІРНОЇ ТРУБИ ЗІ СТАЛЕФІБРОБЕТОНУ Abstract: Іn the article is described the Анотація: В статті описано моделювання modeling of experimental researches of експериментальних досліджень безнапірних труб, nonpressure pipes, as elements of circular cut from як елементів кільцевого перерізу зі steelfibreconcrete at the action disposable load by сталефібробетону при дії одноразових means of programmatic complex Lyre 9.4. An навантажень за допомогою програмного algorithm is given of calculation and comparing with комплексу Ліра 9.4. Подано алгоритм проведення experimentally obtained data. розрахунку та здійснено порівняння з експериментально отриманими даними. Keywords: Steelfibreconcrete, elements of circular Ключові слова: Сталефібробетон, елементи cut, nonpressure pipes, PC Lyre. кільцевого перерізу, безнапірні труби, ПК Ліра. INTRODUCTION ВСТУП Efficiency of application of steelfibreconcrete in Ефективність застосування сталефібробетону в building constructions can be arrived at due to the будівельних конструкціях може досягатися за labour cost cutting on armature works, combinations рахунок зниження трудовитрат на арматурні роботи, of technological operations on preparation, суміщення технологічних операцій на приготування, reinforcement, laying and compaction of армування, укладання та ущільнення steelfibreconcrete mixture, extending deadline of сталефібробетонної суміші, продовження терміну exploitation of constructions and lower costs cutting експлуатації конструкцій і зниження витрат на різні on the different types of permanent repair. види поточного ремонту. Застосування його замість Application of it instead of the reinforced concrete залізобетону значно знижує матеріаломісткість considerably reduction material capacity of конструкцій при одночасному підвищенню constructions at simultaneous to the increase of експлуатаційних властивостей, довговічності, operating properties, longevity, temperature stability, температуростійкості, водонепроникності. watertightness. MAIN ARTICLE ОСНОВНИЙ ТЕКСТ СТАТТІ For the receipt of steelfibreconcret to concrete Для отримання сталефібробетону до бетонної mixture - matrices were added steel fibres with суміші – матриці додавалися стальні фібри з anchor ends. Fiber diameter was 0.8 mm, their анкерними кінцями. Діаметр фібр становив 0,8 мм, length - 50 mm. General view of the test, that were їхня довжина – 50 мм. Загальний вигляд brought based on laboratory building of Lutsk NTU випробувань, що були приведені на базі будівельної presented in Figure 1. лабораторії Луцького НТУ представлено на рис. 1. 44 Technological Complexes №1(14), 2017 Fig. 1.General view of test of elements of circular cut, authorsʼ: 1 - upper base plate press PSU-125; 2 – dynamometer sample; 3 – jack; 4 – metallic traverse; 5 – research sample of circular cut; 6 – rubber carpet; 7 – lower base plate press PSU-125 / Загальний вигляд випробування елементів кільцевого перерізу, авторська розробка: 1 – верхня опорна плита пресу ПСУ-125; 2 – зразковий динамометр; 3 – домкрат; 4 – металева траверса; 5 – дослідний зразок кільцевого перерізу; 6 – гумовий килим; 7 – нижня опорна плита пресу ПСУ-125 At this stage of development of science and На даному етапі розвитку науки та техніки, та technology, and taking into account all-embracing враховуючи всеохоплюючу комп’ютеризацію computerization of most productive processes, більшості виробничих процесів, актуальним є actual is a question of realization in parallel with the питання проведення паралельно з натурними model ( a stand) tests of building constructions of (стендовими) випробуваннями будівельних computer design of work of these constructions, and конструкцій комп’ютерного моделювання роботи research of them by means of the application даних конструкцій, та дослідження їх за допомогою programs. One of basic methods on the basis of that прикладних програм. Одним із основних методів на most application programs are written for realization основі якого написані більшість прикладних програм of corresponding researches there is a method of для проведення відповідних досліджень є метод finite elements. This method is used during the скінченних елементів. Даний метод застосовується calculation of linear and nonlinear tasks in the під час розрахунку лінійних та нелінійних задач в different areas of science of technical direction. різних галузях науки технічного напрямку. To date created and used by a significant На сьогоднішній день створено та number of software based on the finite element використовується значна кількість програмного method, namely: ANSYS, PLAXIS, Code_Aster, забезпечення, що основане на методі скінченних DSM FEM, Deal.II, Elmer FEM solver, Femap, елементів, а саме: ANSYS, PLAXIS, Code_Aster, Comsol, FreeFEM++, GetDP, Impact, LibMesh, DSM FEM, Deal.II, Elmer FEM solver, Femap, Comsol, LSDYNA, MatLab, MicroFe, Nastran, QForm 2D/3D, FreeFEM++, GetDP, Impact, LibMesh, LSDYNA, RFEM, SCAD, Zebulon, ЛИРА. MatLab, MicroFe, Nastran, QForm 2D/3D, RFEM, Presently most scientists and researchers of our SCAD, Zebulon, ЛИРА. state, that engage in a study and improvement of В даний час більшість науковців та дослідників building to the construction draw on a programmatic нашої держави, що займаються вивченням та complex (PC) ЛИРА, that purchased high покращенням будівельних конструкції popularization. In particular this matter was dealt використовують програмний комплекс (ПК) ЛИРА, with Babich, E.M. [5], Pasternak, I.M. [11], Kinash, що набув високої популяризації. Зокрема цим R. [9], Grigorchuk, AB [8], Marienkov, NG [10]. The питанням займались Бабич, E.M. [5,6], author considers the problems of this issue in Пастернак, I.M. [11], Кінаш, Р. [9], Григорчук, А.Б. [8], papers [1, 2, 3, 4]. Марьенков, Н.Г. [10]. Автором розглянуто For calculations used a programmatic complex проблематику даного питання у роботах [1, 2, 3, 4]. Lyre 9.4 developments of NDIASB, Kyiv. Simulation Для розрахунків використовувався програмний of research sample (elements of circular cut) was комплекс Ліра 9.4 розробки НДІАСБ, м. Київ. conducted physically by nonlinear finitel by volume Моделювання роботи дослідних зразків (елементів 45 Technological Complexes №1(14), 2017 elements № 236 (universal spatial 8-angular кільцевого перерізу) проводилося фізично isoparametric СЕ). нелінійними скінченними об’ємними елементами № To this end the design of element of circular cut 236 (універсальними просторовими 8-кутовими is executed with the set sizes (fig. 2). ізопараметричними КЕ). Triangulation is conducted on eventual elements З цією метою виконано моделювання елемента coming from terms: кільцевого перерізу з заданими розмірами (рис. 2). – the wall of pipe on a thickness is broken up on Проведено тріангуляцію на кінцеві елементи four layers (at tst = 40 mm the thickness of one layer виходячи з умов: will present tsh= 10 mm. Within the limits of one layer – стінка труби по товщині розбивається на accepted, that one finite element is in thick чотири шари (при tст = 40 мм товщина одного шару accordinglyt = 10 mm; становитиме tш = 10 мм). В межах одного шару – length of circle on the axial radius of element of приймається, що знаходиться один скінченний circular cut presents lк = 107 сm. It is broken up on елемент товщиною відповідно t = 10 мм; finite elements with length of side for lсе = 10 mm. – довжина кола по осьовому радіусу елемента Be 107 finite elements on an axial radius. кільцевого перерізу становить lк = 107 см. Вона – the length of elements of circular cut of l = 290 розбивається на скінченні елементи з довжиною mm (in the first series) and l = 200 mm (in the сторони по lсе = 10 мм. Буде 107 скінченних second series). On length of pipe breakdown on елементів по осьовому радіусу. finite elements is executed with a condition, that – довжина елементів кільцевого перерізу l = 290 length of every finite element of l = 10 mm (that мм (в першій серія) та l = 200 мм (в другій серії). По finite elements will have a cube geometrical form). довжині труби розбивка на скінченні елементи 29 eventual elements (for the first series) and 20 виконується з умовою, що довжина кожного eventual elements (for the second series) will be скінченного елемента l = 10 мм (тобто скінченні accommodated in direction of length of element of елементи матимуть кубічну геометричну форму). В circular cut. напрямку довжини елемента кільцевого перерізу After modeling element and partitioning it into буде розміщено 29 скінченних елементів (для finite elements - аsked mechanical першої серії) та 20 скінченних елементів (для characteristics,that answer the real properties of другої серії). materials from that it is made with the using of Після моделювання елемента та розбивки його physical nonlinearity. на скінченні елементи - задаються механічні характеристики, що відповідають реальним властивостям матеріалів з яких він виготовляється з використанням фізичної нелінійності. first second a) b) series series c) first second series series Fig. 2. Numerical model of elements of circular cut, authorsʼ: а – projection YOZ (front view); b – projection XOY and XOZ (a side view and top); c – isometric projection / Числова модель елементів 46 Technological Complexes №1(14), 2017 кільцевого перерізу, авторська