ivdon3@bk.ru
В статье приводятся результаты расчетных исследований, являющихся частью комплексных исследований авторов по разработке методики прогнозирования стойкости сталефибробетонов к термическим воздействиям на объектах АЭС при различных параметрах дисперсного армирования. Исследования выполнены с использованием выбранных моделей для описания процессов термических деформаций и изменений важнейших свойств сталефибробетонов на основании полученных ранее экспериментальных и расчетных данных по термическим изменениям сталефибробетонов на оптимизированной цементно-песчаной матрице с пятью видами стальной фибры с объемным содержанием от 0,5% до 6% после нагревания при 110 – 1100 оС. На основании расчетов в соответствии с принятой гипотезой и выбранными моделями установлены зависимости термических изменений свойств сталефибробетонов относительно изменений матрицы от вычисленных изменений линейных размеров за счет образования трещин в фибробетоне. Установлены зависимости термических изменений линейных размеров сталефибробетонов за счет образования трещин от величины отношения расчетных нерелаксированных растягивающих структурных напряжений в матрице к прочности матрицы на растяжение. На основании выполненных исследований сформулирована методика прогнозирования термических деформаций, изменений массы, линейных размеров за счет образования трещин, прочности, водонепроницаемости сталефибробетонов, на основании термических деформаций и изменений свойств матрицы, параметров дисперсного армирования.
Ключевые слова: сталефибробетоны, прогнозирование стойкости к термическому воздействию, растрескивание, термические изменения линейных размеров и свойств
Работа выполнена в связи с тем, что нормативные документы, используемые при проектировании конструкций, работающих при повышенных и высоких температурах, не учитывают особенности минерального состава и структуры заполнителей бетонов. Это является недостатком этих документов, так как минеральный состав и структура заполнителей могут существенно отличаться даже у материалов одного наименования, что может значительно влиять на термические изменения бетонов.В связи с невозможностью экспериментально исследовать все многообразие бетонов на заполнителях различного минерального состав и структуры, в работе выполнено расчетно-аналитическое исследование на основании существующих методов аналитического определения термических изменений бетонов и их составляющих. На основании этих методов рассчитано и исследовано влияние на термическое расширение бетонов наличия и количества в материалах заполнителей наиболее расширяющихся при нагревании минералов (арагонита, кальцита, кварца, кристобалита, калиевых полевых шпатов, пироксенов) и стекла, а также среднего размера кристаллов, слагающих заполнители минералов. Рассмотрены тяжелые портландцементные бетоны на заполнителях из известняков, доломитов, гранитов, сиенитов, диоритов, базальтов, диабазов, боя глиняного кирпича, шамота и шлаков. На основании расчетов установлено, что значения термического изменения объема бетонов, полученные по данным СП 27.13330.2017, совпадают с расчетными значениями только при определенных сочетаниях минерального состава и структуры заполнителей по среднему размеру кристаллов. В остальных случаях термическое расширение бетонов может быть и меньше, и больше значений, полученных по СП 27.13330.2017. Установлены закономерности влияния на термическое расширение бетонов содержания различных минералов и среднего размера кристаллов минералов в заполнителях.
Ключевые слова: термическое расширение, обычные и жаростойкие бетоны, заполнители, минералы, стекло, влияние минерального состава и структуры заполнителей
Проведена экспериментальная проверка существующего метода аналитического определения радиационных и термических деформаций бетонов и растворов на основании данных о деформациях заполнителя и цементного камня, а также используемых в нем моделей для материалов с низком содержанием заполнителей. Проверка проведена на образцах растворов с различным содержанием заполнителя-песка по результатам определения изменений размеров после нагревания при температурах от 105 оС до 400 оС. Показано, что при объемном содержании заполнителей менее 52% наблюдаются различия между расчетными и экспериментальными значениями изменения размеров растворов после нагревания. Причем различия увеличиваются с уменьшением объемного содержания заполнителя, с ростом температуры нагревания и разницы между термическими деформациями заполнителя и цементного камня. Полученные результаты позволяют корректировать результаты расчетов с использованием указанного существующего аналитического метода для бетонов и растворов с содержанием заполнителей менее 52% при воздействии нагревания и радиации.
Ключевые слова: термические и радиационные деформации, растворы и бетоны, аналитическое и экспериментальное определение, содержание заполнителей, микроструктурные напряжения, растрескивание
Статья еще раз выделяет проблему роста травматизма в нашей стране. В статье представлен разработанный цифровой комбинезон для работ на высоте, исключающий возможность нарушения правил ТБ, контролирующий целостность ремней. Делается вывод, что безопасность человека, его жизнь нельзя отдавать на откуп только ему самому в быстроразвивающемся техногенном обществе, человеку должны активно помогать цифровые технологии
Ключевые слова: неудовлетворительные условия труда, простейшие защитные средства от падения человека, оптоволокно, вероятности возникновения опасности, цифровые технологии
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье отражены результаты испытаний образцов на основе эквиатомного сплава с эффектом памяти формы. Получена система безразмерных комплексов, которые достаточно полно описывают упругопластические деформации. Установлено, что оценка влияния масштабного фактора при моделировании противоударного устройства на основе сплава с эффектом памяти формы обусловливает техническую возможность экстраполяции результатов экспериментальных исследований на иные объекты для формирования исходных данных математической модели при соблюдении условия подобия особенностей внешней нагрузки.
Ключевые слова: противоударное устройство, упругопластическая деформация, эффект памяти формы, защита суставов, масштабный коэффициент
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведено исследование ползучести железобетонных арок на основе следующих теорий: линейная теория ползучести Арутюняна-Маслова, кинетическая теория, теория течения, теория старения, а также нелинейная теория Ю.А. Гурьевой. Рассматривалась вязкоупругая модель работы бетона, т.е. полная деформация представлялась в виде суммы упругой деформации и деформации ползучести. Решение задачи выполнялось методом конечных элементов. Приведены графики роста стрелы прогиба и распределения напряжений в арматуре и бетоне.
Ключевые слова: железобетонная арка, ползучесть, теория наследственности, теория старения, теория течения, кинетическая теория, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 05.23.17 - Строительная механика
В данной работе рассмотрена технология имитационного моделирования процесса съемки дистанционного зондирования поверхности Земли в оптическом диапазоне спектра излучения на программно-аппаратном комплексе. С его помощью, описываются и прогнозируются качественные характеристики съемки в процессе имитации с высокой оценкой линейного разрешения на местности.
Ключевые слова: дистанционное зондирование поверхности Земли, программно-аппаратный комплекс, виртуальный полигон, скорость движения изображения, панхроматическая съемка, мультиспектральная съемка, линейное разрешение на местности
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной работе рассмотрены методы и средства моделирования системы дистанционного зондирования поверхности Земли из космоса в оптическом диапазоне спектра излучения с целью оптимизации ее структуры и функциональных параметров. Структуру сложной информационно-измерительной системы дистанционного зондирования исследовать экспериментальным натурным путем очень сложно и весьма дорого в связи с симбиозом различных физических и технологических процессов происходящих в ней. Выход лежит в совокупном применении натурного и математического моделирования с применением современных IT-технологий, как на этапе создания, так и на этапе эксплуатации, с целью повышения методов и средств проектирования, а также улучшения контроля параметров аппаратуры перспективных космических систем (спектрального диапазона, физической светосилы, линейного разрешения на местности и производительности самой системы).
Ключевые слова: дистанционное зондирование поверхности Земли, космическая система, система приема и преобразования информации, объектив, приемная оптическая система, подстилающая поверхность Земли, космическая съемка, линейное разрешение на местности
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование моделей упруго-пластичных элементов автомобилей, изготовленных из сплавов с эффектом памяти формы. Динамические испытания осуществлялись в области деформаций (20-30%), что позволяло достигнуть оптимума энергопоглощения и возврата в исходное положение для последующих деформаций. Модели показали себя достаточно работоспособными в условиях одномерного динамического нагружения, подобного натурному, и позволяют обеспечить энергопоглощение от 55.8 до 97.8% от входного воздействия, в зависимости от исходных геометрических соотношений. Оценка влияния масштабного фактора при моделировании упруго-пластичных элементов на основе сплава с эффектом памяти формы показала принципиальную возможность переноса результатов экспериментальных исследований на реальную модель автомобиля будущего.
Ключевые слова: модель, упруго-пластичный элемент, сплав, эффект памяти формы, динамические испытания, масштабный фактор, автомобиль будущего
Проведен анализ отечественных инновационных решений, описывающих противоударные приспособления. Актуальным направлением исследований является уменьшение габаритных размеров таких устройств при сохранении их энергопоглощательной способности, а также применение новых материалов, например, сплавов с памятью формы. Предложена методика испытаний таких устроуств с элементами, выполненными из этих материалов.
Ключевые слова: противоударные приспособления, габаритные размеры, энергопоглощательная способность, сплавы, память формы, методика испытаний
В настоящее время значительную роль в решении проблемы энергосбережения отводят теплонасосным установкам (ТНУ). Используя процессы испарения и конденсации циркулирующей в системе легкокипящей жидкости, они извлекают низкопотенциальную теплоту из объектов природной среды и обеспечивают теплоснабжение зданий, сооружений, теплиц и т.д. Искусственными источниками низкопотенциального тепла для ТНУ различной производительности могут быть, например, вентиляционный воздух и отработанные газы, оборотные и сточные воды, грунт. В статье рассмотрена энерго-экономическая целесообразность использования ТНУ в системе водоотведения г. Новочеркасска Ростовской области. Из расчётов следует, что имеется техническая возможность заменить котельную, работающую на дорогостоящем газовом топливе и выбрасывающую в атмосферу более 850 т диоксида углерода – парникового газа – на экологически чистые ТНУ, один из которых использует тепло сточных вод, а другой тепло грунта.
Ключевые слова: теплонасосные установки, возобновляемые источники, энергосбережение, испарение, конденсация, сточные воды, грунт
05.02.22 - Организация производства (по отраслям) , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Рассмотрен выбор покрытий анодов для получения низкоконцентрованного гипохлорита натрия электролизом 3%-ного раствора поваренной пищевой соли и черноморской воды. Определена коррозионная стойкость анодов с разной закладкой оксидов рутения и иридия, а также их характеристики: выход хлора по току, напряжение на ячейке, динамика роста концентрации активного хлора в растворе.
Ключевые слова: оксидные покрытия, иридий, рутений, низкоконцентрированный гипохлорит натрия, коррозионная стойкость анодов, выход хлора по току, электролиз 3%-ного раствора поваренной пищевой соли и морской воды.
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Сведения об авторах выпуска №2 (2014)
Ключевые слова: авторы
Рассматривается возможность использования фосфогипса для получения извести, которая в дальнейшем может быть использована в качестве сорбента оксидов серы в котлах с технологией циркулирующего кипящего слоя, применяемых на угольных теплоэлектростанциях.
Ключевые слова: предприятия электроэнергетики, фосфогипс, котлы с ЦКС - циркулирующим кипящим слоем, загрязнения атмосферы, диоксид серы, вторичные ресурсы, серная кислота
05.02.22 - Организация производства (по отраслям) , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Сведения об авторах выпуска №1 (2014)
Ключевые слова: авторы