Про вплив розміщення додаткового устаткування на зміну напружено-деформованого стану вежі стільникового зв'язку

Abstract

На сучасному етапі розвитку цивілізації одним з найважливіших завдань є забезпечення населення надійним мобільним радіозв'язком, що функціонує в умовах великої кількості перешкод від інших радіозасобів і абонентів, які можуть розміщуватися на суші, на морі, в повітрі, в космосі. Галузь мобільного зв'язку і телекомунікацій є нині однією з галузей науки і техніки, що нестримно розвиваються. Її ефективна робота багато в чому залежить від кількості базових станцій (БС) - фіксованих антен, розташованих на вежах або щоглах, що передають інформацію на комутаційні центри за допомогою радіочастотних сигналів. В роботі проведений аналіз сучасних тенденцій розвитку телекомунікаційної галузі. Показано, що в сучасних економічних умовах розвиток інформаційного простору і, зокрема, телекомунікаційної галузі є визначальним фактором прискорення економічного зростання. З розвитком мобільного зв’язку в Україні і, як наслідок, збільшенням кількості базових станцій з різними типами опор (вежі, щогли, комбіновані опори), кількість аварій на цих об’єктах неминуче зростає. Важливим для таких конструкцій стає прогнозування і забезпечення міцності та надійності, оскільки вони піддаються як статичним, так і динамічним навантаженням (вітер, власна вага, землетрус тощо). Розглянуто методи оцінки фактичного стану веж стільникового зв'язку за результатами обстеження та наявні рекомендації щодо підвищення надійності їх експлуатації. Застосування чисельних методів, реалізованих в обчислювальному комплексі скінченних елементів Ansys, дозволило провести моделювання напруженого стану вежі стільникового зв'язку з урахуванням вітрового навантаження та несимметричного розташування пристроїв зв’язку. В роботі виконаний аналіз точності застосування програмного комплексу ANSYS для задач цього типу. Виконані розрахунки прогину вертикальної циліндричної труби, для якого відома аналітична формула показали, що невелика кількість скінчених елементів (СЕ) дозволяє з високою точністю отримати результат, що майже співпадає з аналітичним (похибка лежить в межах 3 %, а для оптимальних розмірів СЕ складає всього 0,37 %). Встановлено, що розташування зміщеної відносно осі вежі антени істотно впливає на її напружено-деформований стан. Виконані розрахунки показали, що за рахунок цього еквівалентна напругу може зрости до 13 %, а максимальна деформація – до 14 %.