Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Математическое и компьютерное моделирование шпунтовых панелей оградительных сооружений с учетом действующих силовых факторов"

Работа на тему: Математическое и компьютерное моделирование шпунтовых панелей оградительных сооружений с учетом действующих силовых факторов
Оценка: хорошо.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра фундаментальной математики и механики

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалавра
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ШПУНТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ С УЧЕТОМ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛОВЫХ ФАКТОРОВ

01.03.03 Механика и математическое моделирования

Тюмень 2023 год

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ШПУНТОВЫМ ПАНЕЛЯМ 5
1.1. ПОНЯТИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШПУНТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ, ИХ РАЗНОВИДНОСТИ 5
1.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ШПУНТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ СОГЛАСНО ГОСТУ. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ 7
1.3. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ 8
ГЛАВА 2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ШПУНТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ, ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА И РАСЧЕТНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ 10
2.1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА И РАСЧЕТНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ШПУНТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ 10
2.2. ФОРМИРОВАНИЕ МАТРИЦЫ ЖЕСТКОСТИ И ФУНКЦИЙ ФОРМЫ СТЕРЖНЕВОГО ЭЛЕМЕНТА 12
2.3. ФОРМИРОВАНИЕ ВЕКТОРА СИЛ СИСТЕМЫ 15
2.4. ПОРЯДОК РАСЧЕТА СТЕРЖНЕВОЙ СИСТЕМЫ МАТРИЧНЫМ МЕТОДОМ 17
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 19
3.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ САПР 19
3.2. ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ MATHCAD 21
3.3. ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ MATHCAD 22
ГЛАВА 4. МАКЕТ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА 24
4.1 СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ И ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 24
4.2. ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОФИЛЯ ШПУНТОВОЙ ПАНЕЛИ 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 43

ВВЕДЕНИЕ
Шпунтовые ограждения получили широкое распространение при строительстве фундаментов опор мостов, регуляционных сооружений и подпорных стен, а также стен станций метрополитенов и тоннелей, возводимых открытым способом, автомобильных и железных дорог. Имеются примеры применения подобных ограждений и в других областях строительства. Это прогрессивные и перспективные конструкции, требующие дальнейшего совершенствования с целью улучшения технико-экономической эффективности.
Шпунтовые ограждения рассчитывают на прочность и устойчивость по предельному состоянию. При этом усилия в них определяют от нагрузок, расположенных на призме обрушения. Соответствующие силовые воздействия учитываются при выборе материала и обосновании конструкции.
Актуальными являются задача создания экономичных по расходу стали конструкций шпунтовых панелей, и задача обоснования необходимой несущей способности панелей.
Исходными данными для решения задач являются: параметры формы поперечного сечения и сортамент панелей; предварительные аналитические исследования зависимости удельной металлоемкости шпунтовой стены от параметров формы поперечного сечения панелей.
Проблема заключается в разработке универсальных методов и программных комплексов для расчета механических систем с простой структурой без использования дорогостоящих систем автоматизированного проектирования. Разработка алгоритма и программного обеспечения для проверочного расчета сварных панелей шпунтовых стен имеет целью оптимизации конструкции по прочностным, металлоемкостным и стоимостным характеристикам.
В процессе выполнения работы была рассмотрена специальная литература, посвященная рассматриваемой теме работы, ГОСТы и пр.
Объектом исследования являются шпнутовые панели оградительных сооружений.
Предметом исследования является процесс математического и компьютерного моделирования с учетом действующих силовых факторов.
Целью работы является разработка оригинального программного продукта в системе Mathcad, позволяющего для каждого заданного значения несущей способности принимать рациональные по расходу металла размеры поперечного сечения, либо по известным размерам поперечного сечения рассчитывать значения несущей способности.
Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:
- дать понятие и определение шпунтовых панелей, указать их разновидности;
- рассмотреть изготовление и конструкцию шпунтовых панелей согласно ГОСТу, а также методы контроля;
- выбрать и обосновать метод расчета и расчетных зависимостей шпунтовых панелей;
- рассмотреть формирование матрицы жесткости и функций формы стержневого элемента;
- рассмотреть формирование вектора сил системы;
- исследовать порядок расчета стержневой системы матричным методом;
- дать основные понятия САПР;
- сделать обзор возможностей программной реализации Mathcad;
- составить расчетную схему и ввести исходные данные;
- описать структуру профиля шпунтовой панели.
Методы исследования - анализ, синтез, экспертный анализ, графическое моделирование.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 19.201-78 Единая система программной документации (ЕСПД). Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению: дата введения 01.01.1978. Москва. Стандартинформ, 2010. 60 с.
2. ГОСТ 7566-2018. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение. Металлопродукция: дата введения 1.02.2019. Москва. Стандартинформ, 2018. 26 с.
3. ГОСТ 7502-98. Рулетки измерительные металлические. Технические условия: дата введения 1.07.2000. Минск. Стандартинформ, 2006. 8 с.
4. ГОСТ 3749-77. Угольники поверочные 90 град. Технические условия: дата введения 01.01.1978. Москва. Стандартинформ, 2008. 9 с.
5. ГОСТ 427-75. Линейки измерительные металлические. Технические условия: дата введения 01.01.1977. Москва. Стандартинформ. 2007. 5 с.
6. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. Дата введения: 01.01.1971. Москва. Стандартинформ. 2010. 57 с.
7. ГОСТ Р 52664 2010. Шпунт трубчатый сварной. Технические условия: дата введения 01.09.2021. Москва. Стандартинформ. 2021. 15 с.
8. О введении в действие рекомендаций по межгосударственной стандартизации: приказ Росстандарта от 23 декабря 2010 г., № 1058-ст // Консультант Плюс: справочно-правовая система. Режим доступа: локальная сеть ТюмГУ.
9. Деклу Ж. Метод конечных элементов. Москва, 1976. 597 c.
10. Ефремов Н.А. Панели шпунтовые сварные. Москва, 2010. 346 с.
11. Кирьянов Д.В. Mathcad 15 / Mathcad Prime 1.0. Санкт-Петербург, 2012. 432 с.
12. Новиковский Е.А Работа в системе MathCAD: учебное пособие. Барнаул, 2013. 97 с.
13. Макаров Е.Г. Сопротивление материалов с использованием вычислительных комплексов. Санкт-Петербург, 2011. 329 с.
14. Макаров Е. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс. Санкт-Петербург, 2011. 400 с.
15. Пакет MathCad: теория и практика: учеб. пособие. Казань, 2013. 112
16. Фокин В.Г. Метод конечных элементов в механике деформируемого твердого тела: учебное пособие. Самара, 2010.131 с.