Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/53438
Title: Анализ деформаций прожекторной мачты при помощи наземного лазерного сканирования и метода конечных элементов
Other Titles: Numerical analysis of deformations of the lighting mast by ground laser scanning and finite elements method
Authors: Епифанова, Екатерина Александровна
Строкова, Людмила Александровна
Epifanova, Ekaterina Aleksandrovna
Strokova, Ludmila Aleksandrovna
Keywords: лазерное сканирование; моделирование; деформации; механические свойства; напряженно-деформированное состояние; метод конечных элементов; terrestrial laser scanning; modeling; deformation; mechanical behavior; stress-strain state; finite element model analysis
Issue Date: 2019
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Епифанова Е. А. Анализ деформаций прожекторной мачты при помощи наземного лазерного сканирования и метода конечных элементов / Е. А. Епифанова, Л. А. Строкова // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330, № 5. — [С. 7-17].
Abstract: Актуальность темы обусловлена необходимостью усовершенствования подходов к оценке и прогнозу деформаций высокомачтовых опор. Решение этой задачи сопряжено с многими неопределенностями, такими как недостаточность лабораторных исследований свойств материалов и полевых статических и динамических испытаний подобного рода сооружений, малочисленность аналитических исследований и мониторинговых данных. Представлены первоначальные результаты полевых исследований деформаций прожекторной мачты и численного анализа ее напряженно-деформированного состояния. Целью исследования является оценка напряженно-деформированного состояния грунтового основания сооружения и сравнение результатов численного моделирования с данными по деформациям объекта, полученными в ходе лазерного сканирования. Объект - напряженно-деформированное состояние грунтового основания прожекторной мачты на Ванкорском нефтяном месторождении. Методика. Исходными данными для моделирования поведения сооружения послужили данные рекогносцировочного обследования участка. Для характеристики напряженно-деформированного состояния сооружения использовался программный комплекс на базе МКЭ. Для оценки деформаций и построения точной трехмерной модели объекта использовалась технология лазерного сканирования. Сканирование объекта проводилось лазерным 3D сканером Leica Scanstation C10, планово-высотное обоснование и привязка пунктов обоснования к местной системе координат с использованием электронного тахеометра LEICA TS15 и GNSS приемника LEICA GS10, обработка массива точек проводилась в программном комплексе Leica Cyclone 8.0, трехмерное моделирование объекта было осуществлено в программном комплексе SolidWorks. Результаты. Оценено напряженно-деформированное состояние грунтового основания. Создана цифровая расчетная модель. Выполнено сравнение результатов моделирования с пространственно-координатным положением конструкций, установленным при лазерном сканировании. Оценен вклад грунтовых условий в деформации сооружения.
The topic is relevant due to the necessity to improve approaches to estimation and prediction of deformations of the lighting mast. The solution of this problem is associated with many uncertainties, such as the lack of laboratory studies of the materials properties and field static and dynamic tests of such structures, the small number of analytical studies and monitoring data. The article presents the initial results of field studies of the high-mast lighting tower deformations and the numerical analysis of its stress-strain state. This study aims to assess the stress-strain state of the foundation of the structure and compare the results of numerical simulation with the data on object deformation obtained during laser scanning. Object of the research is the stress-strain state of the foundation of the lighting mast at the Vankor oil field. Methods. The initial data for simulating the structure behaviour were obtained through archive data and field study. A reconnaissance survey of the site was completed. A program complex based on FEM is used to forecast the stress-strain state of the structure. Laser scanning technology allow accurate definition of deformations lying on every side of the structure and make an accurate three-dimensional model of the object. The terrestrial laser scanning objects held by 3D laser scanner Leica Scanstation C10; horizontal, vertical justification and binding study points to a local coordinate system using Total Station LEICA TS15 and GNSS receiver LEICA GS10; handling a cloud of points held in the software package Leica Cyclone 8.0; three-dimensional object modeling was carried out in the software package SolidWorks. The results. The stress-strain state of the foundation of the lighting mast was studied in detail. A digital design model is created. The sections and general crack formation together with TLS measurement indicate that the structure is deformed. We estimated the minimum contribution of soil conditions to the deformation of the structure.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/53438
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2019-v330-i5-01.pdf2,14 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.