concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2023.4.43-51concconc-32Research ArticleКОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕCOMPUTER MODELLING IN CONSTRUCTIONРасчет резинометаллических виброизоляторов с отверстиями в системе виброзащиты зданий с помощью программного комплекса, реализующего метод конечных элементовFinite Element Modelling of Rubber-Metal Vibration Isolators with Holes for the Vibration Protection System of BuildingsМондрусВ. Л.MondrusVladimir L.

Владимир Львович Мондрус, Член-корреспондент РААСН, профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой строительной и теоретической механики

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Scopus: 55976017400, ResearcherID: AFO-1600-2022

Vladimir L.  Mondrus, Corresponding member of RAACS, Doctor of Technical Sciences, Professor, Неad of the Department of Structural and Theoretical Mechanics

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

Scopus: 55976017400, ResearcherID: AFO-1600-2022

MondrusVL@mgsu.ruСизовД. К.SizovDmitry K.

Дмитрий Константинович Сизов, кандидат технических наук, доцент

109341 Москва, ул. Братиславская, 6

Scopus: 57192559647

Dmitry K.  Sizov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor

Bratislavskaya st. 6, Moscow 10934

Scopus: 57192559647

vibroprotect@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7836-4918КвасниковТ. М.KvasnikovTimofei M.

Тимофей Михайлович Квасников, аспирант кафедры строительной и теоретической механики

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Scopus: 57209806878

Timofei M. Kvasnikov, graduate student of the Department of Structural and Theoretical Mechanics

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

Scopus: 57209806878

tima.kvasnikov@gmail.comНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian FederationООО «Вибросейсмозащита»РоссияOOO "Vibroseismozastchita"Russian Federation202318102023444351Copyright © Мондрус В.Л., Сизов Д.К., Квасников Т.М., 20232023Мондрус В.Л., Сизов Д.К., Квасников Т.М.Mondrus V.L., Sizov D.K., Kvasnikov T.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/32

В статье представлен расчет с использованием программного комплекса, реализующего метод конечных элементов, резинометаллических виброизоляторов с 5 отверстиями различного диаметра. Проведен сравнительный анализ собственных частот резинометаллических виброизоляторов с 5 отверстиями (одно в центре, 4 симметрично по углам) и без таковых. Построены конечно-элементные модели резинометаллического виброизолятора с отверстиями и без отверстий, а также, проанализированы их характеристики. Результаты показывают, что виброизоляторы с несколькими симметрично расположенными сквозными отверстиями превосходят по ряду параметров виброизоляторы без отверстий, а, следовательно, могут применяться для виброизоляции зданий, особенно в случае отложенного монтажа виброзащиты.

The article presents a calculation of rubber-metal vibration isolators with five holes of different diameters using a software package that implements the finite element method. A comparative analysis of the Eigen frequencies of rubber-metal vibration isolators with five holes (one in the center, 4 symmetrically at the corners) and without holes is presented. Finite element models of a rubber-metal vibration isolator with and without holes are modeled, and their characteristics are analyzed. The results show that vibration isolators with several symmetrically located holes have several advantages in a number of parameters to vibration isolators without holes, and, therefore, can be used for vibration isolation of buildings, especially in the case of delayed installation of vibration protection.

виброизоляциявиброизолятор с отверстиямирезинометаллический виброизоляторконечно-элементные модели резинометаллического виброизоляторавиброизолятор без отверстийvibration isolationvibration isolator with holesrubber-metal vibration isolatorfinite element models of rubber-metal vibration isolatorvibration isolator without holesReferencesFang L., Yao J., Xia H. Prediction on soil-ground vibration induced by high-speed moving train based on arti-ficial neural network model [Прогноз вибрации почвы от грунта, вызванной высокоскоростным движу-щимся поездом, на основе модели искусственной нейронной сети] // Advances in Mechanical Engineer-ing. 2019. Vol. 11. no. 5.Fang L., Yao J., Xia H. Prediction on soil-ground vibration induced by high-speed moving train based on arti-ficial neural network model. Advances in Mechanical Engineering. 2019. Vol. 11. no. 5.Sheng X., Jones C.J.C., Thompson D.J. Prediction of ground vibration from trains using the wavenumber fi-nite and boundary element methods [Прогноз вибрации грунта от поездов с использованием методов ко-нечных и граничных элементов по волновым числам] // Journal of Sound and Vibration. 2006. Vol. 293. no. 3-5.Sheng X., Jones C.J.C., Thompson D.J. Prediction of ground vibration from trains using the wavenumber fi-nite and boundary element methods. Journal of Sound and Vibration. 2006. Vol. 293. no. 3-5.Thompson D.J., Jones C.J.C. A review of the modelling of wheel/rail noise generation [Обзор моделирования генерации шума колес рельс] // Journal of Sound and Vibration. 2000. Vol. 231. no. 3.Thompson D.J., Jones C.J.C. A review of the modelling of wheel/rail noise generation. Journal of Sound and Vibration. 2000. Vol. 231. no. 3.Yao J., Zhao R., Zhang N., Yang D. Vibration isolation effect study of in-filled trench barriers to train-induced environmental vibrations [Изучение влияния виброизоляции засыпных траншейных ограждений на вибрации окружающей среды, вызванные поездом] // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019. vol. 125.Yao J., Zhao R., Zhang N., Yang D. Vibration isolation effect study of in-filled trench barriers to train-induced environmental vibrations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019. vol. 125.Bark H., Markou G. Implementation of a Nonlinear Soil Material Model into a FEA Framework for the Simu-lation of the Seismic Soil-Structure Interaction [Внедрение нелинейной модели грунтового материала в структуру МКЭ для моделирования сейсмического взаимодействия грунт-сооружение]. 2019. (Preprint)Bark H., Markou G. Implementation of a Nonlinear Soil Material Model into a FEA Framework for the Simu-lation of the Seismic Soil-Structure Interaction. 2019. (Preprint)Li Z., Lou J., Zhu S., Tang S. Simulation on performance of rubber isolator based on ANSYS [Моделирование работы резинового изолятора на базе ANSYS] // Second International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering. 2011.Li Z., Lou J., Zhu S., Tang S. Simulation on performance of rubber isolator based on ANSYS. Second Interna-tional Conference on Mechanic Automation and Control Engineering. 2011.Sheng T., Liu G., Bian X., Shi W., Chen Y. Development of a three-directional vibration isolator for buildings subject to metro- and earthquake-induced vibrations [Разработка трехнаправленного виброизолятора для зданий, подверженных вибрациям, вызванным метрополитеном и землетрясением] // Engineering Struc-tures. 2022. Volume 252, 1 February 2022, 113576.Sheng T., Liu G., Bian X., Shi W., Chen Y. Development of a three-directional vibration isolator for buildings subject to metro- and earthquake-induced vibrations. Engineering Structures. 2022. Volume 252, 1 February 2022, 113576.Constantinou M.C., Kartoum A., Kelly J.M. Analysis of compression of hollow circular elastomeric bearings // Engineering Structures. 1992. Volume 14, Issue 2, Pp. 103-111.Constantinou M.C., Kartoum A., Kelly J.M. Analysis of compression of hollow circular elastomeric bearings. Engineering Structures. 1992. Volume 14, Issue 2, Pp. 103-111.Ceresa E., Nascimbene P. Modelling curved surface sliding bearings with bilinear constitutive law: effects on the response of seismically isolated buildings [Моделирование подшипников скольжения с криволинейной поверхностью с билинейным определяющим законом: влияние на реакцию сейсмически изолированных зданий] // Mater Struct. 2016. Vol. 49.Ceresa E., Nascimbene P. Modelling curved surface sliding bearings with bilinear constitutive law: effects on the response of seismically isolated buildings. Mater Struct. 2016. Vol. 49.Yang J., Zhu S., Zhai W., Kouroussis G., Wang Y., Wang K. Prediction and mitigation of train-induced vibra-tions of large-scale building constructed on subway tunnel [Прогнозирование и смягчение вызванных поездом вибраций крупномасштабного здания, построенного в тоннеле метрометрополитена] // Science of The Total Environment. 2019. Volume 668, 10 June 2019, Pp. 485-499.Yang J., Zhu S., Zhai W., Kouroussis G., Wang Y., Wang K. Prediction and mitigation of train-induced vibra-tions of large-scale building constructed on subway tunnel. Science of The Total Environment. 2019. Volume 668, 10 June 2019, Pp. 485-499.Osgooei M., Van Engelen C., Konstantinidis D., Tait J. Experimental and finite element study on the lateral response ofmodified rectangular fiber-reinforced elastomeric isolators (MR-FREIs) [Экспериментальное и конечно-элементное исследование боковой реакции модифицированных прямоугольных армированных волокном эластомерных изоляторов (MR-FRIEs)] // Engineering Structures. 2015. Volume 85. Pp. 293-303.Osgooei M., Van Engelen C., Konstantinidis D., Tait J. Experimental and finite element study on the lateral response ofmodified rectangular fiber-reinforced elastomeric isolators (MR-FREIs). Engineering Structures. 2015. Volume 85. Pp. 293-303.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.