Анализ воздействия ветровой нагрузки на каркас теплицы для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-195-201Ключевые слова:
лесовосстановление, теплица, закрытая корневая система, сеянцы с закрытой корневой системой, твердотельное моделирование, анализ нагрузок, система автоматизированного проектирования, Красноярский крайАннотация
Воспроизводство лесов является одним из приоритетных направлений государственной политики Российской Федерации. Искусственное возобновление лесов, в том числе с использованием технологии выращивания сеянцев с закрытой корневой системой, показало высокую эффективность в условиях, где естественное лесовосстановление не находило должного развития. Особенно это касается площадей, подвергнутых концентрированным сплошным вырубкам и пострадавших от верховых пожаров. Несмотря на высокую стоимость, технология выращивания сеянцев с закрытой корневой системой является экономически целесообразной за счет высокой приживаемости растений и возможности производить посадку в течение длительного периода времени. Для реализации данной технологии применяются теплицы промышленного формата, при проектировании которых необходимо учитывать внешние нагрузки, в том числе ветровые, зависящие от территориального расположения конструкции. Цель работы – обосновать параметры конструкции каркаса теплицы достаточной прочности для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой. Объектом исследования является твердотельная модель каркаса теплицы. Исследование осуществлено для условий климата Красноярского края. Выполнен анализ нагрузок и напряжений, возникающих в элементах конструкции теплицы под действием их собственного веса и ветровых воздействий, с использованием метода твердотельного моделирования. При помощи основанного на методе конечных элементов алгоритма исследования напряжений в системе автоматизированного проектирования рассчитаны основная и пиковая ветровые нагрузки, воздействующие на каркас теплицы, определены размеры его участков и ветровые нагрузки на этих участках, максимальные напряжения, возникающие на каркасе теплицы под действием основной и пиковой ветровых нагрузок, наиболее нагруженные места конструкции. Даны рекомендации по оптимизации конструкции.
Для цитирования: Черник Д.В., Авдеева Е.В., Черник К.Н., Ровных Н.Л. Анализ воздействия ветровой нагрузки на каркас теплицы для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 195–201. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-195-201
Скачивания
Библиографические ссылки
Авдеева Е.В., Ровных Н.Л., Иванов Д.В., Сухенко Н.В., Кухар И.В., Калинин М.Д. Российский и мировой опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой // Хвойные бореальной зоны. 2022. Т. 40, № 4. С. 250–258. Avdeyeva E.V., Rovnykh N.L., Ivanov D.V., Sukhenko N.V., Kukhar I.V., Kalinin M.D. Russian and World Experience in Growing Planting Material with a Closed Root System. Khvoynye boreal’noy zony = Conifers of the Boreal Area, 2022, vol. 40, no. 4, pp. 250–258. (In Russ.).
Алямовский А.А. SOLIDWORKS Simulation и FloEFD. Практика, методология, идеология. М.: ДМК Пресс, 2020. 658 с. Alyamovskiy A.A. SOLIDWORKS Simulation and FloEFD. Practice, Methodology, Ideology. Moscow, DMK Press Publ., 2020. 658 p. (In Russ.).
Ананьев Е.М., Азбаев Б.О., Суюндиков Ж.О., Рахимжанов А.Н., Ражанов М.Р. Использование посадочного материала с закрытой корневой системой в степной зоне // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2016. Вып. 46. С. 60–63. Ananyev E.M., Azbayev B.O., Suyundikov Zh.O., Rakhimzhanov A.N., Razhanov M.R. The Use of Planting Material with Closed Root System in the Steppe Zone. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa, 2016, no. 46, pp. 60–63. (In Russ.).
Бобушкина С.В., Мочалов Б.А., Шапошникова Л.В. Опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в Архангельской области // Леса и лесное хозяйство в современных условиях: материалы Всерос. конф. с междунар. участием, Хабаровск, 4–6 окт. 2011 г. / отв. ред. А.П. Ковалев. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2011. С. 81–84. Bobushkina S.V., Mochalov B.A., Shaposhnikova L.V. Experience of Growing Planting Material with Closed Root System in Arkhangelsk Region. Forests and Forestry in Current Conditions: Proceedings of the All-Russian International Conference, Khabarovsk, 4-6 October 2011. Ed. by A.P. Kovalev. Khabarovsk, Dal’NIILKh Publ., 2011, pp. 81–84. (In Russ.).
Бондаренко А.С., Жигунов А.В. Статистическая обработка материалов лесоводственных исследований. СПб.: Политехн. ун-т, 2016. 125 с. Bondarenko A.S., Zhigunov A.V. Statistical Processing of Forestry Research Materials. Sankt Petersburg, POLYTECH Publ., 2016. 125 p. (In Russ.).
Ву Ван Чыонг. Лесоводственно-экологические последствия комплексных рубок в осушаемых сосняках (на примере Ленинградской области): дис. ... канд. с.-х. наук. СПб., 2018. 110 с. Chyong Vu Van. Silvicultural and Ecological Consequences of Complex Logging in Drained Pine Forests (a Case Study in the Leningrad Region): Cand. Agric. Sci. Diss. Abs. Saint Petersburg, 2018. 110 p. (In Russ.).
Гоф А.А. Эффективность создания лесных культур сосны обыкновенной сеянцами с закрытой корневой системой в ленточных борах Алтая: дис. ... канд. с.-х. наук. Екатеринбург, 2020. 169 с. Gof A.A. Efficiency of Scots Pine Forest Cultivation by Seedlings with Closed Root System in Ribbon Forests of Altai: Cand. Agric. Sci. Diss. Abs. Ekaterinburg, 2020. 169 p. (In Russ.).
Долгушин В.А., Соляник С.С., Спирина А.В. Механика: Сопротивление материалов. Расчет элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость. СПб.: СПбГАУ, 2019. 47 с. Dolgushin V.A., Solyanik S.S., Spirina A.V. Mechanics: Resistance of Materials. Evaluation of Constructional Components by Strength, Rigidity and Stability. Saint Petersburg, SPbGAU Publ., 2019. 47 p. (In Russ.).
Корчагов С.А., Грибов С.Е., Обрядина О.Ю. Экономическая оценка создания лесных культур различным видом посадочного материала // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. № 5. С. 92–102. Korchagov S.A., Gribov S.E., Obryadina O.Yu. Economic Appraisal of Forest Plantation Development by Kinds of Planting Material. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2017, no. 5, pp. 92–102. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.5.92
Кузнецов Ф.А., Сладкова Л.А., Крылов В.В. Моделирование ветровой нагрузки в программной среде SOLIDWORKS // Строительные и дорожные машины. 2020. № 12. С. 23–27. Kuznetsov F.A., Sladkova L.A., Krylov V.V. Wind Load Modeling by SOLIDWORKS Software. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny = Construction and Road Building Machinery, 2020, no. 12, pp. 23–27. (In Russ.).
Лугинина Л.И., Иващенко Н.Н. Применение сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), выращенной по контейнерной технологии на вырубках Нижегородской области // Вестн. НГСХА. 2017. № 1(13). С. 25–31. Luginina L.I., Ivashchenko N.N. Application of Scots pine (Pinus sylvestris L.) Cultivated with Container Technology on Logging Areas of Nizhny Novgorod Region. Vestnik of Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2017, no. 1(13), pp. 25–31. (In Russ.).
Родин А.Р., Васильев С.Б., Родин С.А., Савченкова В.А., Никитин В.Ф., Калашникова Е.А. Теория и практика искусственного лесовосстановления. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019. 164 с. Rodin A.R., Vasilyev S.B., Rodin S.A., Savchenkova V.A., Nikitin V.F., Kalashnikova E.A. Theory and Practice of Artificial Reforestation. Moscow, MGTU im. N.E. Baumana Publ., 2019. 164 p. (In Russ.).
Черник Д.В., Авдеева Е.В., Логачев А.К., Черник К.Н., Ровных Н.Л. Исследование воздействия снеговой нагрузки на каркас теплицы для выращивания сеянцев с ЗКС в SolidWorks // Хвойные бореальной зоны. 2022. Т. 40, № 4. С. 333–337. Chernik D.V., Avdeyeva E.V., Logachev A.K., Chernik K.N., Rovnykh N.L. Study of the Effect of Snow Load on the Framework of Greenhouses for Growing Seedlings with Root-Balled Tree System in SolidWorks. Khvoynye boreal’noy zony = Conifers of the Boreal Area, 2022, vol. 40, no. 4, pp. 333–337. (In Russ.).
Черник К.Н., Черник Д.В. Анализ прочностных характеристик стрелы комбинированного манипулятора в среде SоlidWоrкs // Машиностроение: новые концепции и технологии: сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Красноярск, 23 окт. 2020 г. Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнёва, 2020. С. 200–203. Chernik K.N., Chernik D.V. Strength Characteristics Analysis of Combined Crane Arm in SolidWorks Software. Mechanical Engineering: New Concepts and Technologies. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference of Students, Post-Graduates and Young Scientists. Krasnoyarsk, October 23, 2020. Krasnoyarsk, SibGU im. M.F. Reshetnev Publ., 2020, pp. 200–203. (In Russ.).
Clabo D.C., Clatterbuck W.K. Establishment and Early Development of Even-Age Shortleaf Pine-Hardwood Mixtures Using Artificially Regenerated Shortleaf Pine and Various Site Preparation and Release Treatments. Forest Science, 2020, vol. 66, no. 3, pp. 351–360. https://doi.org/10.1093/forsci/fxz082
Dey D.C., Jacobs D., McNabb K., Miller G., Baldwin V., Foster G. Artificial Regeneration of Major Oak (Quercus) Species in the Eastern United States: A Review of the Literature. Forest Science, 2008, vol. 54, no. 1, pp. 77–106. https://doi.org/10.1093/forestscience/54.1.77
Yang A.-S., Juan Y.-H., Wen C.-Y., Su Y.-M., Wu Y.-C. Investigation on Wind Environments of Surrounding Open Spaces Around a Public Building. Journal of Mechanics, 2017, vol. 33, no. 1, pp. 101–113. https://doi.org/10.1017/jmech.2016.47
Ogilvy T.K., Legg C.J., Humphrey J.W. Diversifying Native Pinewoods Using Artificial Regeneration. Forestry, England, London, vol. 79, no. 3, рр. 309–317. https://doi.org/10.1093/forestry/cpl018
Zhang J., Webster J., Powers R.F., Mills J. Reforestation After the Fountain Fire in Northern California: An Untold Success Story. Journal of Forestry, 2008, vol. 106, iss. 8, pp. 425–430, https://doi.org/10.1093/jof/106.8.425
Zhang Y., Fu Y., Jia J., Luo X. An Approach to Automatic Boundary Segmentation of Solid Models Using Virtual Topology: Toward Reconstruction of Design Features. Journal of Computational Design and Engineering, 2020, vol. 7, no. 3, pp. 367–385. https://doi.org/10.1093/jcde/qwaa030
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Д.В. Черник, Е.В. Авдеева, К.Н. Черник, Н.Л. Ровных (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
