ivdon3@bk.ru
Представлены результаты анализа особенностей и опыта применения известных вариантов реализации технологии 3D-печати в строительном производстве. Уточнены преимущества, недостатки и, как следствие, область рационального применения таких вариантов при производстве работ подземного, надземного и отделочного циклов основного периода строительства зданий и спецсооружений.
Ключевые слова: строительное производство, 3D-печать, строительный 3D-принтер, бетонная смесь, экструзия бетонной смеси, 3D-напыление, трудозатраты, темпы строительства, бетонные работы, метод послойного экструдирования
в статье представлены результаты экспериментальных исследований параметров микроразмерных металлических частиц и напыляемых пленок, получаемых методом электрического взрыва металлических проводников (ЭВП) и электровзрывного напыления (ЭВН), соответственно. В качестве взрывающихся проводников использовались медные (Cu) и алюминиевые (Al) металлические проволочки. Геометрические параметры и физико-химический анализ, получаемых микрочастиц и тонких пленок, осуществлялся посредством универсальной двулучевой электронной системы Versa 3D. Из анализа полученных образцов напыляемых тонких пленок и мелкодисперсных частиц следует, что при протекании плотности разрядного тока J≈10^10 А/м^2 миллисекундного диапазона толщина пленок и размеры частиц могут достигать величин меньше микронного масштаба.
Ключевые слова: электрический взрыв проводников, тонкие металлические пленки, мелкодисперсные частицы
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
Показано, что соотношение приведенного модуля деформаций и начального модуля упругости бетона зависит не только от вида функции ε = f(𝜎), но и от начального модуля упругости бетона, т.е. для бетонов с различными значениями начального модуля упругости при равной прочности, например, при введении в состав бетона органо-минеральных модификаторов, зависимость соотношения Е/Е0 от уровня нагружения будет различным. Для описания зависимостей «напряжения-деформации» или «модуль деформаций-уровень нагружения» для бетонов с органо-минеральными модификаторами целесообразно использовать диаграмму Саржина (Sargin) с учетом влияния модификаторов на основные константы деформирования: начальный модуль упругости, коэффициент упругости, относительная деформация, соответствующая пределу кратковременной прочности. Характер деформирования бетонов с органо-минеральными модификаторами при уровне нагружения выше 0,9 может отличаться от известных для традиционных бетонов закономерностей, в связи, с чем этот вопрос требует специального изучения.
Ключевые слова: модуль деформаций, диаграмма напряжения-деформации, модифицированные бетоны, уровень нагружения, модуль упругости
В статье представлен обзор научных работ, посвященных исследованию влияния концентрации углеродных нанотрубок (УНТ) на электрическую проводимость и пьезорезистивные свойства цементных бетонов. Приведены полученные различными авторами значения порогов протекания для наномодифицированных бетонов, рассмотрены рекомендации к назначению оптимального содержания нанотрубок в композитах. В результате обзора сделан вывод о необходимости проведения дополнительных целенаправленных исследований, которые позволят произвести оценку зависимости оптимальной концентрации УНТ от их собственных характеристик, метода получения композитов и условий их применения.
Ключевые слова: цементные бетоны, сенсор, углеродные нанотрубки, порог протекания, электрическая проводимость, мониторинг напряженно-деформированного состояния
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Низкомодульные включения в виде вовлеченного воздуха или зольных микросфер в составе мелкозернистого бетона практически не влияют: на соотношение предела прочности на изгиб и сжатие,на соотношение между начальным модулем упругости и пределом прочности на сжатие при твердении бетона в нормальных условиях. После 75 циклов замораживания-оттаивания соотношение предела прочности на изгиб и сжатие мелкозернистого бетона с зольными микросферами не изменилось, а в бетонах с вовлеченным воздухом резко возросло влияние таких факторов, как вид и дозировка редиспергируемого порошка и тип цемента. После 75 циклов замораживания-оттаивания в бетонах с вовлеченным воздухом резко возрастает влияние таких факторов, как вид и дозировка редиспергируемого порошка и тип цемента на соотношение начального модуля упругости и прочности на сжатие. На соотношения модуля и прочности в бетонах с зольной микросферой циклическое замораживание-оттаивание не влияет. Независимо от наличия низкомодульных включений отсутствует четкая зависимость между сцеплением с бетонным основанием и пределом прочности мелкозернистого бетона на растяжение при изгибе. В бетонах с вовлеченным воздухом увеличение сцепления с бетонным основанием после 75 циклов замораживания-оттаивания в зависимости от вида цемента и дозировки редиспергируемого порошка составило до 82%, а для составов с зольной микросферой до 62%. При увеличении дозировки редиспергируемого порошка от 0 до 3% в составах с низкомодульными включениями отмечен рост сцепления с основанием до 62%.
Ключевые слова: сухие строительные смеси, редиспергируемые полимерные порошки, низкомодульные включения, сцепление с основанием, модуль упругости, предел прочности, циклы замораживания и оттаивания
Разработаны динамические нормы для случайных и направленных мутаций в генетическом алгоритме для решения задачи размещения элементов в ортонормированной решетке. Принцип данных норм заимствован из метода имитации отжига. Вероятность применения случайных мутаций уменьшается в соответствии с температурой «отжига», а вероятность направленных мутаций увеличивается от итерации к итерации при приближении к оптимуму.
Ключевые слова: генетический алгоритм, задачи размещения элементов, метод отжига, случайные мутации, направленные детерминированные мутации
05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматриваются расчеты технико-экономического обоснования по расширению жилищного строительства в г. Ростове-на-Дону. Основная часть Ростова-на-Дону, где сосредоточена подавляющая часть застройки - городской центр, жилые районы, главные производственные зоны, объекты специального назначения - расположены на высоком правом берегу Дона. Ведется активное формирование новых многофункциональных планировочных районов города: Северного, Западного, Северо-Восточного. В стадии строительства находятся районы Левенцовский, Суворовский. Для реализации проектных решений по развитию жилищного строительства в г. Ростове-на-Дону возникает потребность экономической оценки возможных вариантов, что необходимо прорабатывать в препроектных документов, таких как технико-экономическое обоснование строительства объектов.
Ключевые слова: технико-экономическое обоснование, экономика градостроительства, предпроектная подготовка, эффективность инвестиций, градостроительство, экономика строительства, эффективные проектные решения, проектирование, жилищное строительство, жилищный фонд
В представленной статье рассматривается трех шаговый подход в модифицированного метода оценки спектральных характеристик с применением дискретных преобразований Уолша и метода параметрического спектрального анализа Прони. Кратко описан метод основанный на методе параметрического спектрального анализа Прони, с описанием положительных и отрицательных свойств. Также предлагается применение дискретных преобразований Уолша и Адамара. Предложено использование трехшаговой процедуры. Применение дискретных преобразований Уолша позволит упростить и сократить вычислительные процедуры. При применении этих преобразований для анализа параметров математической модели процессов с близкими характеристиками предлагается вычислить шаблоны, с последующим сравнением этих шаблонов. И для каждой группы шаблонов предлагается однократно производить расчет параметров с применением модифицированного метода Прони или комбинированного метода Прони и метода Берга. Далее при последующих вычислениях с применением преобразований Уолша необходимо сравнить полученные результаты с имеющимися шаблонами.
Ключевые слова: моделирование, спектральный анализ, метод Прони, метод Уолша, порядок модели, шаг дискретизации, длительность отклика
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается энергоэффективная реконструкция строительных систем с применением модульных объемных структур способом надстройки. Отмечается, что, в связи с существующим противоречием по определению термина «модульные конструкции», необходима классификация модульных конструктивных элементов по объемности, типоразмерам, легковесности, сборности, технологичности и экологичности. Приводится перечень основных мировых производителей строительных модульных объемных конструкций, применяемых как при строительстве новых, так и при реконструкции существующих зданий. Кратко описаны основные типы модулей и рассмотрены преимущества применения модульных конструкций.
Ключевые слова: строительные модульные конструкции, энергоэффективная реконструкция, надстройка, структурные и неструктурные модули, технологичность
В статье представлены результаты экспериментальных исследований параметров микроразмерных металлических частиц и напыляемых пленок, получаемых методом электрического взрыва металлических проводников (ЭВП) и электровзрывного напыления (ЭВН), соответственно. В качестве взрывающихся проводников использовались медные (Cu) и алюминиевые (Al) металлические проволочки. Геометрические параметры и физико-химический анализ, получаемых микрочастиц и тонких пленок, осуществлялся посредством универсальной двулучевой электронной системы Versa 3D. Из анализа полученных образцов напыляемых тонких пленок и мелкодисперсных частиц следует, что при протекании плотности разрядного тока J≈10^10 А/м^2 миллисекундного диапазона толщина пленок и размеры частиц могут достигать величин меньше микронного масштаба.
Ключевые слова: электрический взрыв проводников, тонкие металлические пленки, мелкодисперсные частицы
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
Проведено численное моделирование из первых принципов ультратонких пленок гидрированного аморфного углерода. В качестве моделей рассматривались наногибридные системы графен-С60. Выполнены расчеты полной энергии с использованием метода псевдопотенциала в рамках теории функционала плотности. Изучены локальные атомные структуры и электронный энергетический спектр рассматриваемых систем. Установлено, что взаимодействие фрагмента фуллерена С60 с графеном сопровождается значительной деформацией их локальной атомной структуры. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальной электронной структурой гидрированного аморфного углерода, полученного в тлеющем разряде постоянного тока.
Ключевые слова: энергозависимая память на фазовых переходах, моделирование из первых принципов, метод псевдопотенциала, метод Кона-Шэма, фуллерены, графен, аморфный углерод, атомная структура, электронная структура, энергия адсорбции
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Установлено, что облучение ионами Ar+ нержавеющей стали 03Х17Н12М2Т приводит к сегрегации на поверхность атомов железа, а при облучении ионами О+ в наноразмерных поверхностных слоях исследуемой стали происходит накопление кислорода, сопровождающееся формированием оксида хрома Cr2O3.
Ключевые слова: Ионная имплантация, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, ионы, химический состав, наноразмерные поверхностные слои, нержавеющая сталь, сегрегация, прочность
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Фрактальная геометрия применяется при разработке новых конструкций на основе принципов фрактального формообразования и исследовании поколений фрактальных структур. Поколения структуры характеризуется оптимизацией исходной геометрии в процессе итерирования. Фрактальные структуры старших поколений обладают лучшими показателями надежности. Целью исследования является разработка алгоритма моделирования новых конструкций на основе принципов фрактального формообразования. Развитие фрактальных структур требует создания новых технологий и материалов.
Ключевые слова: фрактальная структура, поколения, фрактальная геометрия, формообразование, саморазвивающиеся структуры, уникальные конструкции, 3D моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика
Проведено моделирование и экспериментальное исследование синфазного кольцевого делителя мощности в диапазоне рабочих частот 2-4 ГГц. Моделирование проводилось в пакете прикладных программ Microwave Office. Эксперимент проводился на макете, изготовленном на материале ПТ-3 толщиной 2мм. В качестве результатов моделирования и эксперимента приведены четыре частотные зависимости коэффициентов передачи S21 и S31.
Ключевые слова: делитель мощности, симметричная полосковая линия, коэффициент передачи, описание конструкции, моделирование, эксперимент
05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Накопленный опыт работы передовых предприятий стройиндустрии и многочисленные разработки проектно-конструкторских и научно-исследовательских организаций являются основой для перехода к полной автоматизации производства сборных железобетонных конструкций нового поколения, к созданию заводов-автоматов, выполняющих весь цикл изготовления (от приема сырья до отправки продукции потребителю). Техническое перевооружение обеспечивает значительное улучшение деятельности заводов сборного железобетонов, но не создает условий для непосредственного перерастания. Автоматизация технологического процесса производства железобетона требует использование автоматизированных средств для контроля качественных характеристик железобетонных изделий, информация от которых может использоваться в целях оптимального управления производством. В целях обеспечения развития производства железобетонных изделий и конструкций путем усовершенствования существующих и изыскания новых, улучшенных способов производства сборных железобетонных изделий, необходимо применение роботизации, компьютеризации и электроники.
Ключевые слова: автоматизация, система автоматики, диспетчерское автоматическое управление, совершенствование технологических линий, организация строительного производства, строительство, современные технологии, BIM технологии, роботизация, электроника,