Дійсна робота антенних опор під дією ожеледньо-вітрових впливів - Автореферат

Таким чином, рішення задач, повязаних з вивченням дійсних природньо-кліматичних навантажень і впливів на антенні опори, а також урахування коефіцієнта обмерзання ?2 на площинні елементи дозволить внести зміни в методику розрахунку антенних опор під дією ожеледньо-вітрових впливів. Поставлена мета досягається вирішенням таких задач:-виконати оцінку впливу ожеледньо-вітрових впливів на антенні опори, що діють на конструктивну форму, розрахунок й експлуатацію; -виконати експериментальні дослідження дії ожеледньо-вітрових впливів на статичні і динамічні властивості антенної опори АО-60 для визначення переміщень, власної частоти коливань (резонансу) і перевірити розрахункову схему при динамічних випробуваннях; -запропонувати зміни в методику розрахунку антенних опор під дією ожеледньо-вітрових впливів з отриманим коефіцієнтом обмерзання ?2. -отримані коефіцієнти обмерзання ?2 на кутникові профілі, які дозволять внести зміни в методику розрахунку антенних опор під дією ожеледньо-вітрових впливів;У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і задачі дисертаційного дослідження, викладено наукову новизну та практичне значення роботи, подано інформацію щодо структури та обсягу дисертації, апробації дисертаційної роботи. У першому розділі аналізуються стан питання і наукові досягнення в галузі вивчення дії ожеледньо-вітрових впливів на статичну і динамічну поведінку антенних опор. Зроблено огляд науково-технічної і нормативної літератури за трьома напрямами: розрахунок і проектування антенних опор; особливості природно-кліматичних навантажень і впливів; аналіз водності і розмірів хмарних крапель, які впливають на імітацію ожеледі на несучі профілі антенних опор, а також їх облік при статичних і динамічних розрахунках. Проаналізувавши основні конструктивні схеми ґрат башт, переваги надавали баштам з пірамідальним контуром і хрестовими ґратами, оскільки вони краще за інші сприймають зусилля від вітрових навантажень, а також забезпечують найбільшу жорсткість конструкції і тому в цей час є найпоширенішими у вивченні такого класу конструкцій (70% антенних опор проектуються з хрестовими ґратами і шпренгелями). Методи розрахунку ґратчастих башт розглянуто в роботах І.М.Результати проведених досліджень величин ожеледньо-вітрових впливів дозволили встановити їх істотний вплив на показники деформованого стану і дійсну роботу антенних опор, що полягають в уточненні розрахункових величин в елементах (2…13%) від розрахункових значень статичних і динамічних навантажень. Вирішена математична задача імітації ожеледі в кліматичній камері і, як результат, отримані масштабні коефіцієнти швидкості і напряму вітру, водності хмари, діаметра хмарних крапель, температури зовнішнього повітря, розміру випробовуваної конструкції і часу проведення випробувань, які впливають на моделювання ожеледі. Встановлено, що найнебезпечним напрямом вітру на антенні опори під дією ожеледньо-вітрових впливів є вітер під кутом 900, що підтверджене результатами випробувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Результати проведених досліджень величин ожеледньо-вітрових впливів дозволили встановити їх істотний вплив на показники деформованого стану і дійсну роботу антенних опор, що полягають в уточненні розрахункових величин в елементах (2…13%) від розрахункових значень статичних і динамічних навантажень.

2. Вирішена математична задача імітації ожеледі в кліматичній камері і, як результат, отримані масштабні коефіцієнти швидкості і напряму вітру, водності хмари, діаметра хмарних крапель, температури зовнішнього повітря, розміру випробовуваної конструкції і часу проведення випробувань, які впливають на моделювання ожеледі.

3. Розроблена методика, алгоритм і автоматизований комплекс проведення ожеледних випробувань, використання якої дозволило визначити коефіцієнти обмерзання ?2 на кутникові профілі. Встановлено, що найнебезпечним напрямом вітру на антенні опори під дією ожеледньо-вітрових впливів є вітер під кутом 900, що підтверджене результатами випробувань.

4. У результаті виконаних теоретичних і експериментальних досліджень встановлено, що основне уточнення ожеледньо-вітрових впливів може бути досягнутим урахуванням за допомогою напряму вітру і коефіцієнта обмерзання ?2, який змінюється від 0,54 до 0,64.

5. Проведенні теоретичні дослідження роботи антенної опори АО-60 під дією статичних і динамічних навантажень з урахуванням ожеледньо-вітрових впливів дозволили уточнити основні характеристики деформованого стану конструкцій (дійсні переміщення і частоти власних коливань 1,06…1,1 Гц) в межах 8% у порівнянні з традиційними методами розрахунку. Результати підтверджуються даними експериментальних досліджень, для яких розбіжність із статичним розрахунком склали 8%, динамічним - 3%.

6. Запропонована уточнена методика розрахунку антенних опор під дією ожеледньо-вітрових впливів упроваджена при проектуванні оптимальних антенних опор радіорелейного звязку ТОВ «Співдружність» і щогл ТОВ «Консалтінг Бізнес Груп». Це дозволило підвищити надійність опор і виключити можливість перенапруження конструктивних елементів поясів у нижніх панелях у порівнянні з традиційними методами розрахунку.

1. Климатическая камера ДОННАСА / [Горохов Е.В., Васылев В.Н., Тимофеев Н.В., Саливон Ю.И., Алехин А.М.]; // Вісник ДОНДАБА. - Макіївка, 2004. - Вип. 2004-2 (44). - С. 150-153.

2. Анализ условия подобия. Методика моделирования интегрального коэффициента захвата на провода электросетевых систем / Горохов Е.В., Васылев В.Н., Коваль В.И., Алехин А.М. // Металеві конструкції. - 2006. - Т. 10, № 2. - С. 135-139.

3. Краевые условия для постановки испытаний в условиях искусственного обледенения / Горохов Е.В., Васылев В.Н., Коваль В.И., Алехин А.М. // Металеві конструкції. - 2007. - Т. 13, № 2. - С. 97-102.

4. Алехин А.М. Методика проведения испытаний решетчатых башен под действием гололедно-ветровых воздействий на Полигоне ДОННАСА //Материалы Восьмой ежегодной межд. конф. «Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях» - К.: УИЦ «Наука. Техника. Технология». - 2008. - С. 475-478.

5. Алехин А.М. Влияние масштабных коэффициентов KV, KB, K? и K? на имитацию гололеда в климатической камере ДОННАСА / А.М. Алехин // Металеві конструкції. - 2008. - Т. 14, № 1. - С. 31-41.

6. Алехин А.М. Анализ равенств нахождения масштабных коэффициентов для имитации гололеда в климатической камере ДОННАСА / А.М. Алехин // Металеві конструкції. - 2008. - Т. 14, № 2. - С. 77-84.

Особистий внесок автора в даних публікаціях: У роботах [1, 2, 3] участь у створенні кліматичної камери, розробки методики інтегрального коефіцієнта захоплення на дроти електромережевих систем і постановки краєвих умов для проведення випробувань в умовах штучного обмерзання.