Реалізація моделі впливу форми поперечного періоду бруса на міцність конструкції

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorІсмаїлова, Айшат Шамилівна
dc.date.accessioned2025-10-20T09:30:40Z
dc.date.available2025-10-20T09:30:40Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ дипломній роботі розглядається актуальна тема «Реалізація моделі впливу форми поперечного перерізу бруса на міцність конструкції». Об’єктом дослідження є конструктивний елемент — брус, що широко застосовується в будівництві, машинобудуванні та інших галузях інженерії. Від форми поперечного перерізу безпосередньо залежать його міцнісні характеристики, зокрема розподіл напружень, момент інерції, стійкість до деформацій та запас міцності під дією зовнішніх навантажень. З огляду на прагнення до раціонального використання матеріалів та забезпечення високої надійності конструкцій, вивчення впливу геометричних параметрів поперечного перерізу на міцність бруса є надзвичайно важливим. Мета роботи полягає в теоретичному та практичному дослідженні впливу різних форм поперечного перерізу на міцність бруса, а також у створенні програмної моделі, яка дозволяє виконувати розрахунки та візуалізацію цих залежностей у зручному графічному інтерфейсі. Завданнями дослідження є розробка методів розрахунку основних міцнісних характеристик бруса (моменту інерції, максимальних напружень, запасу міцності) з урахуванням параметрів матеріалу, геометрії перерізу та типу прикладених навантажень, а також розробка інструментів для створення і порівняння різних форм поперечних перерізів. У результаті роботи було створено програмну модель на базі платформи Windows Forms, яка включає: • Задання основних параметрів бруса, таких як геометричні розміри (висота, ширина, товщина стінок), характеристики матеріалу (модуль пружності, межа міцності), а також тип і величину зовнішніх навантажень (розподілені, зосереджені, крутильні, згинальні тощо). • Обчислення ключових міцнісних показників, серед яких момент інерції, максимальні нормальні та дотичні напруження, а також розрахунок запасу міцності, який визначається як співвідношення максимально допустимого навантаження до фактичного. • Графічний редактор для побудови поперечних перерізів бруса різних типів: прямокутного, таврового, двотаврового, трубчастого та їх варіацій, що дозволяє візуально аналізувати та порівнювати конструктивні рішення. • Візуалізація результатів — відображення розподілу напружень по перерізу у вигляді кольорових карт, що дозволяє одразу бачити зони максимального навантаження, а також графіки залежності міцнісних показників від параметрів геометрії. • Порівняльний аналіз міцнісних характеристик для різних форм поперечних перерізів з метою визначення оптимального варіанту, який поєднує економічність використання матеріалу і високу міцність конструкції. Програмна модель розроблена з урахуванням сучасних вимог до інженерного програмного забезпечення, має дружній користувацький інтерфейс, що забезпечує простоту у використанні та гнучкість налаштувань. Впровадження такого інструменту дає можливість інженерам і проектувальникам оперативно оцінювати різні варіанти конструктивних рішень, економити час на розрахунки та підвищувати якість проектування. Практична значущість роботи полягає в тому, що результати дослідження можуть бути застосовані у різних галузях, де використовується проектування несучих елементів із бруса: будівництві житлових, промислових будівель, мостових споруд, автомобільної, авіаційної та машинобудівної промисловості. Використання моделі дозволить зменшити матеріаловитрати, підвищити надійність конструкцій та оптимізувати технологічні процеси. Таким чином, виконана робота сприяє розвитку методів інженерних розрахунків та автоматизації проектування, відкриває перспективи для подальшого вдосконалення моделей з урахуванням нелінійних ефектів, динамічних навантажень та багатофакторних впливів.
dc.description.abstractThis thesis addresses the relevant topic of "Implementation of a model for the influence of the cross-sectional shape of a beam on the strength of the structure." The object of study is a structural element — the beam, which is widely used in construction, mechanical engineering, and other engineering fields. The shape of the beam’s cross-section directly affects its strength characteristics, including stress distribution, moment of inertia, resistance to deformation, and safety margin under external loads. Considering the need for efficient material usage and ensuring high reliability of structures, investigating the impact of geometric parameters of the cross-section on the beam’s strength is highly important. The aim of this work is a theoretical and practical investigation of how different cross-sectional shapes affect the beam’s strength, as well as the development of a software model that allows for calculations and visualization of these dependencies in a user-friendly graphical interface. The tasks include developing methods for calculating the main strength characteristics of the beam (moment of inertia, maximum stresses, safety margin) taking into account material properties, cross-sectional geometry, and types of applied loads, as well as creating tools for constructing and comparing different cross-sectional shapes. As a result, a software model was developed based on the Windows Forms platform, which includes: • Setting the main beam parameters, such as geometric dimensions (height, width, wall thickness), material properties (modulus of elasticity, strength limit), as well as the type and magnitude of external loads (distributed, concentrated, torsional, bending, etc.). • Calculation of key strength indicators, including moment of inertia, maximum normal and shear stresses, and evaluation of the safety margin defined as the ratio of the allowable load to the actual load. • A graphical editor for creating various beam cross-sections such as rectangular, T-shaped, I-shaped, tubular, and their variations, allowing for visual analysis and comparison of structural solutions. • Visualization of results — displaying stress distribution across the cross- section as color maps, enabling immediate identification of zones with maximum loads, along with graphs showing the dependence of strength indicators on geometric parameters. • Comparative analysis of strength characteristics for different cross-sectional shapes to determine the optimal design that combines material efficiency and high structural strength. The software model was developed in accordance with modern engineering software requirements and features a user-friendly interface that ensures ease of use and flexibility in configuration. Implementing this tool enables engineers and designers to promptly assess various design options, save time on calculations, and improve the quality of structural design. The practical significance of this work lies in its applicability across various industries where beam elements are used: construction of residential and industrial buildings, bridge structures, automotive, aerospace, and mechanical engineering industries. Using this model allows reducing material consumption, increasing structural reliability, and optimizing technological processes. Thus, this work contributes to the advancement of engineering calculation methods and design automation, opening prospects for further improvement of models by considering nonlinear effects, dynamic loads, and multifactor influences.
dc.identifier.citationІсмаїлова, А. Ш. Реалізація моделі впливу форми поперечного періоду бруса на міцність конструкції = Implementation of the model of the influence of the shape of the cross-section of the beam on the strength of the structure : кваліфікаційна робота бакалавра / А. Ш. Ісмаїлова. – Одеса, 2025. – 66 с.
dc.identifier.urihttps://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/42780
dc.language.isouk
dc.publisherОдеський національний університет імені І. І. Мечникова
dc.subject122 комп'ютерні науки
dc.subjectбакалавр
dc.subjectбрус
dc.subjectпоперечний переріз
dc.subjectконструкція
dc.subjectміцність
dc.subjectформи поперечного перерізу
dc.titleРеалізація моделі впливу форми поперечного періоду бруса на міцність конструкції
dc.title.alternativeImplementation of the model of the influence of the shape of the cross-section of the beam on the strength of the structure
dc.typeDiplomas
Файли
Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
122_Ісмаїлова.pdf
Розмір:
1.03 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити
Зібрання
Бакалаври МФІТ