Разработана вычислительная схема для исследования с помощью метода конечных элементов напряженно-деформированного состояния оцилиндрованных бревен с продольным отверстием для сушки. Полагается, что бревна находятся в условиях плоского деформированного состояния. Материал бревен представлялся как ортотропный. Контактное взаимодействие между бревнами учитывается с помощью работающих только на сжатие односторонних связей, перпендикулярных соприкасающимся поверхностям. Предложена методика определения геометрических параметров отверстия при условии обеспечения прочности бревна для заданной его нагруженности в конструкции наружных стен типового деревянного дома. Выполнен анализ напряженно-деформированного соснового бревна при различных вариантах исполнения отверстия. Установлено влияние диаметра и положения по вертикали отверстия на допустимую вертикальную нагрузку на бревно.
The computational scheme for the research of stress-strain state of cylindered logs with a longitudinal hole for drying using the finite element method is developed. It is supposed that the logs are under plane strain state. The material of the logs is considered as orthotropic. Contact interaction between the logs is taken into account with use the one-sided connections that are perpendicular to the contact surfaces and only work in compression. The procedure to determine the geometric parameters of the hole under the condition of strength assurance of the log at the specified loading of the construction of exterior walls of a typical wooden house is represented. The analysis of the stress-strain of the pine log with the different variants of the hole implementation is executed. The influence of the diameter and vertical position of the hole on the permissible vertical load on the log is determined.
1. Лукаш А.А. Интенсификация процесса сушки оцилиндрованных бревен /А.А. Лукаш, Е.С. Гришина // Изв. вузов. Лесной журнал. - 2014.- №2. - С. 86-93.
2. Мамонтов Б.Л. Проектирование технологических процессов изготовления изделий деревообработки [Текст] / Б.Л. Мамонтов, Ю.Ф. Стрежнев // М.: Профикс, 2008. – С. 584.
3. Пат. РФ №2525821, МПК F26В 3/06. Способ конвективной сушки оцилиндрованных бревен / Е.С. Гришина, Г.Р. Ахмедов, В.И. Иванов, А.А. Лукаш; заявитель и патентообладатель А.А. Лукаш. – №2013103113/06, заявл. 23.01.2013, опубл. 20.08.2014. Бюл. №23 – 5с.
4. Расев А.И. Сушка древесины [Текст] / А.И. Расев // М.: Издательство Лань, 2010. – 418 с.
5. Серпик И.Н. Генетические алгоритмы оптимизации металлических строительных конструкций [Текст] / И.Н. Серпик, А.В. Алексейцев, А.А. Лелетко. – Брянск, 2010. – 186 c.
6. Серпик И.Н. Треугольная дискретизация тонких оболочек на основе модифицированного подхода к кусочному тестированию в методе конечных элементов [Текст] / И.Н. Серпик // Строительная механика и расчет сооружений. – 2010. – № 1. – С. 27-33.
7. СП 64.13330.2011. Свод правил. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80 [Текст]. – М.: Министерство регионального развития РФ. – 2011. – 88 с.
8. Allman D.J. A compatible triangular element including vertex rotations for plane elasticity analysis [Text] / D.J. Allman // Computers and Structures. – 1984. – Vol. 19. – P. 1-8.
9. Serpik I.N. Development of a new finite element for plate and shell analysis by application of generalized approach to patch test [Текст] / I.N. Serpik // Finite Elements in Analysis & Design. – 2010. – Vol. 46. – № 11. – P. 1017-1030.
10. Zienkiewicz O.C. The finite element method for solid and structural mechanics [Text] / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. – Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. – 631 p.