Название статьи:
Модели и сценарии анализа поведения стержневых конструкций при разрушении структурных элементов
Авторы: Доронин С.В., кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, 660049, Российская Федерация, г. Красноярск, пр-кт Мира, 53,
mr.svdoronin@yandex.ru,
Филиппова Ю.Ф., кандидат технических наук, научный сотрудник, Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, 660049, Российская Федерация, г. Красноярск, пр-кт Мира, 53,
filippovaJF@ict.nsc.ru Для цитирования:
Доронин С.В. Модели и сценарии анализа поведения стержневых конструкций при разрушении структурных элементов / С.В. Доронин, Ю.Ф. Филиппова. – DOI 10.17150/2713-1734.2026.8(1).97-110. – EDN QUEVJX // System Analysis & Mathematical Modeling. – 2026. – Т. 8, № 1. – С. 97–110.
В рубрике:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Год: 2025 Том: 8 Номер журнала: 1
Страницы: 97-110
Тип статьи: Научная статья
УДК: 519.876.5: 624.074.5
DOI: 10.17150/2713-1734.2026.8(1).97-110; EDN: QUEVJX
Аннотация:
Рассматривается влияние разрушения отдельных структурных элементов стержневых конструкций на их системное поведение. Обоснованы модели анализа, соответствующие расширенному перечню предполагаемых явлений и физико-технических эффектов поведения стержневых конструкций, которые позволяют осуществить количественный анализ их возникновения и протекания. Исследованы оценки влияния технических эффектов вследствие разрушения структурных элементов на напряженно-деформированное состояние стержневой конструкции как характеристику ее поведения. Предложенные модели анализа поведения повреждаемых стержневых конструкций отражают связи и отношения решаемой прикладной задачи, являются шаблоном действий аналитика-исследователя и могут быть воплощены им в интерактивном режиме как независимо друг от друга, так и включаться в качестве вычислительных модулей в логические цепочки, соответствующие различным сценариям накопления повреждений и вариантам нагружения. Новизна заключается в том, что в рамках предлагаемых моделей анализа установлены однозначные логические взаимосвязи между физико-техническими эффектами в повреждаемых конструкциях и технологиями имитации разрушения их структурных элементов. На примере стержневых конструкций предложена интерпретация понимания поведения не как непрерывного (или преимущественно непрерывного) процесса изменения параметров, а как множества дискретных событий (технических эффектов) ограниченной протяженности во времени. В работе представлен конечный набор эффектов деформирования стержневых конструкций технических объектов при разрушении структурных элементов, являющихся предпосылкой для разработки цифровых моделей параметров, в совокупности характеризующих системное поведение этих объектов. Модели и сценарии анализа апробированы на стержневых конструкциях объектов строительства, техники связи и космического машиностроения.
Ключевые слова: системное поведение, технологии имитации разрушения, компьютерное моделирование, повреждаемые стержневые системы, сценарный анализ
Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России для Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий.
Информация о статье: Дата поступления: 19 января 2026 г.; дата принятия к публикации: 20 февраля 2026 г.; дата онлайн-размещения:30 марта 2026 г.
Список цитируемой литературы: - Степанов А.Г. Динамика машин / А.Г. Степанов. - Екатеринбург : УрО РАН, 1999. - 391 с.
- Можаев Ю.А. Исследование поведения динамики механической системы при помощи блочного построения структуры уравнений, описывающих её движение в среде Matlab - Simulink / Ю.А. Можаев. // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2012. - Т. 2, № 4. - С. 74-81.
- Каледин О.Е. Анализ поведения механических систем на основе известных статистических данных / О.Е. Каледин, Л.А. Сухарев. - DOI 10.14498/vsgtu736 // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия. Физико-математические науки. - 2010. - № 5 (21). - С. 297-301.
- Михалев А.А. Поведение механизмов с особенностями : автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук : 01.02.01 / А.А. Михалев. - Mосква, 2008. - 13 с.
- Перельмутер А.В. Управление поведением несущих конструкций / А.В. Перельмутер. - Киев : УФИМБ, 1998. - 148 с.
- Энциклопедия "Машиностроение". Том I-3. "Динамика и прочность машин. Теория механизмов и машин : в 2-х кн / К.С. Колесников, Д.А. Александров, В.К. Асташев [и др.]; под общ. ред. К.С. Колесникова. - Москва : Машиностроение. - 1994. - Кн. 1. - 534 с.
- Черных В.К. Моделирование коррозионно-механического поведения многоэлементных металлических конструкций транспортных сооружений в реальных условиях эксплуатации / В.К. Черных. - EDN FOOIRF // Транспортные сооружения. - 2019. - T. 6, № 3. - C. 20.
- Анализ экспериментальных исследований поведения металлических гофрированных конструкций под воздействием статических и динамических нагрузок с учетом их совместной работы с окружающим грунтом. Ч. 2. Обзор отечественных экспериментальных исследований. Сопоставление результатов эксперимента с результатами расчетов по разным методикам / В.С. Беляев, Л.С. Яковлев, И.Г. Овчинников, И.А. Осокин. - EDN SAKRJZ // Интернет-журнал Науковедение. - 2013. - № 6(19). - С. 129.
- Тян В.К. Системный анализ и прогноз поведения металлоконструкций при ремонте стальных резервуаров, изготовленных методом рулонирования / В.К. Тян, П.А. Комаров, О.В. Худяков. - EDN PWMOCT // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14, № 1-2. - С. 435-438.
- Leblouba M. Behavior of Polycal Wire Rope Isolators Subjected to Large Lateral Deformations / M. Leblouba, M.E. Rahman, S. Barakat // Engineering Structures. - 2019. - № 191. - C. 117-128.
- Гаазе-Рапопорт М.Г. От амебы до робота: модели поведения / М.Г. Гаазе-Рапопорт, Д.А. Поспелов. - Москва : Наука, 1987. - 288 с.
- Доронин С.В. Цифровые модели повреждаемых стержневых систем для интеллектуальной поддержки их жизненного цикла / С.В. Доронин, Ю.Ф. Филиппова. - DOI 10.18287/2223-9537-2025-15-3-449-458. - EDN CXNTNJ // Онтология проектирования. - 2025. - T. 15, № 3. - С. 449-458.
- Прикладные задачи конструкционной прочности и механики разрушения технических систем / В.В. Москвичев, Н.А. Махутов, Ю.И. Шокин [и др]. - Новосибирск : Наука, 2021. - 796 с. - EDN YHKTLS.
- Москвичев В.В. Несущая способность и безопасность металлокомпозитных баков космических аппаратов / В.В. Москвичев, Н.А. Тестоедов, В.В. Васильев [и др.] / под ред. В.В. Москвичева, Н.А. Тестоедова - Новосибирск : Наука, 2021. - 440 с. - EDN SSODQW.