Научный архив: статьи

В данной работе рассматриваются преимущества марки титана ВТ1-0. Этот вид титана обладает достаточной прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям и коррозии, но при этом отличается хорошей пластичностью. Применение данной марки в нефтегазовой отрасли позволит сократить затраты на освоение месторождений на этапах бурения и разработки. Также ожидается уменьшение частоты поломок и ремонтов в процессе эксплуатации

В статье обоснована возможность изготовления напольных планок из березового лущеного шпона, что обеспечивает снижение сырьевых затрат по сравнению с сырьевыми затратами при производстве паркета из дуба. Эксплуатационные показатели свойств напольных планок из березового лущеного шпона предлагается повысить уплотнением в процессе их склеивания. Для получения фиксированной толщины напольных планок предлагается производить их склеивание с применением дистанционных прокладок, что позволит снизить расход древесины на 25 % за счет припусков на строгание, а применение клея обеспечит стабилизацию толщины. Приведены результаты исследования зависимости прочности при статическом изгибе напольных планок от параметров режима склеивания. Получена регрессионная модель зависимости прочностных показателей напольных планок от режима склеивания: продолжительности прессования, толщины пакета шпона и температуры плит пресса. Установлено, что наибольшее влияние на целевую функцию оказывают продолжительность прессования и толщина пакета шпона. Полученная модель в виде адекватного уравнения регрессии со значимыми коэффициентами позволяет выполнять технологические задачи по изготовлению напольных планок из березового лущеного шпона. Для получения планок максимальной прочности при статическом изгибе (σиз = 31,2 МПа) в рамках варьируемых факторов оптимальным является следующий режим прессования: τ = 8 мин, Sп = 13,3 мм, T = 120 °С.

В связи с истощением запасов природных сырьевых ресурсов для производства цементсодержащих материалов невысоких марок по прочности предлагается использовать отходы отсевов дробления и переработки ряда местных осадочных пород, что позволит улучшить физико-механические параметры. Приводятся результаты исследования влияния порошкообразного диатомита на свойства кладочных растворов и отсевов дробления карбонатных пород, на свойства мелкозернистых бетонов. Экспериментально установлен оптимальный процент тонкодисперсных компонентов.

Исследованы физико-механические свойства композиционного безцементного вяжущего и бетонов строительного назначения на основе молотого доменного граншлака (МГШ), наполненного молотым ломом бетона на основе портландцемента (МЛБ) и тонкоизмельченным боем керамического кирпича (ТМБКК). Тонкомолотые компоненты использовали в качестве составляющей гидравлического композиционного вяжущего, активированного щелочным компонентом. Дозировка тонкомолотых компонентов в шлакощелочном вяжущем варьировалась от 10 до 60 % от массы композиционного вяжущего. Результаты исследования показали, что при дозировках более 10 % как МЛБ, так и ТМБКК прочность бетонов на сжатие увеличивается на 14,4 % через 28 дней твердения в естественных условиях относительно контрольного состава. Такое улучшение было достигнуто при добавлении по 5 % как ТМБКК, так и МЛБ. Тонкомолотые компоненты в композиционном шлакощелочном вяжущем негативно влияют на удобоукладываемость бетонной смеси, но в то же время положительно влияют на аутогенную усадку при твердении. Применение тонкомолотых модификаторов позволило получить вяжущее, альтернативное портландцементу, в результате повысилась привлекательность использования промышленных отходов в производстве материалов строительного назначения и снизилось их негативное воздействие на окружающую среду.

Исследовано влияние различных видов щебня на основные свойства геополимерного бетона - удобоукладываемость, прочность на сжатие и изгиб, стойкость к ударным воздействиям, водопоглощение. Установлено, что использование рециклингового заполнителя, полученного дроблением бетонного лома, взамен гранитного щебня приводит к повышению водопотребности бетонной смеси и водопоглощения бетона, но позволяет повысить прочность на сжатие и изгиб, стойкость к ударным воздействиям. Полученные результаты подтверждают перспективность использования вторичного заполнителя, полученного дроблением бетонного лома, в производстве геополимерных бетонов.

Представлены результаты исследования влияния количества графита, окисленного графита и технического углерода на прочность цементного камня из тампонажного цемента. Установлено, что введение этих добавок приводит к увеличению его прочности на (57? 5 %). Показано, что для прогноза набора прочности тампонажного цементного камня целесообразно использовать логарифмическую модель, а для исследования его структурообразования применять экспоненциальную зависимость набора прочности.

Срок службы сооружения в гражданском и дорожном строительстве во многом зависит от качества и свойств применяемых строительных и дорожно-строительных материалов. Улучшение свойств уже известных и применяемых материалов, в частности, цементобетона, является одной из приоритетных задач ученых. Цель работы: получение цементобетона, обладающего электропроводящими свойствами, обеспечивающими его нагрев при прохождении электрического тока за счет применения углеродосодержащих добавок, и оценка влияния добавок на прочностные свойства. Объект исследования – состав цементобетона с содержанием графита. Проведение лабораторных исследований выполнено в 4 этапа. На первом этапе с учетом специфики применяемых компонентов были разработаны составы цементобетона класса В15. На основе разработанных составов проведен второй этап исследований, заключающийся в изготовлении серии образцов цементобетонной смеси для тяжелого бетона класса В15 с различным содержанием графита, а именно: 0, 33, 50, 66 и 100 %. На третьем этапе проведены испытания образцов на прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии. Заключительный, четвертый, этап предусматривал оценку электропроводящих и температурных характеристик цементобетонных образцов с содержанием графита. Анализ полученных результатов исследования показал, что с увеличением содержания графита в цементобетонной смеси повышаются его электропроводящие свойства, при прохождении электрического тока цементобетон нагревается. Вместе с тем, содержание графита в цементобетоне снижает его прочностные свойства. Практическая значимость работы заключается в разработке составов электропроводящего цементобетона, соответствующего заданному классу по прочности.

Актуальным вопросом отрасли железнодорожного транспорта является повышение устойчивости и снижение деформативности конструкций земляного полотна в условиях строительства на слабых основаниях методом замены слабого грунта. В ходе исследования определялась ширина слабого грунта понизу, подлежащего замене, с учетом требований к показателям деформативности, обеспечивающим заданные геометрические параметры при устройстве земляного полотна в различных условиях грунтового основания. Численное моделирование осуществлялось на основе известных теоретических принципов и в соответствии с последовательностью этапов строительства высокоскоростной железнодорожной магистрали на слабых основаниях с помощью геотехнического программного обеспечения Plaxis 2D. При рассмотрении и оценке различной толщины слоя слабого грунта, подлежащего замене, построен график зависимости деформации от главного напряжения в точке развития пластической деформации, определено значение стабильного запаса прочности. Проведенное исследование позволило предложить численный метод определения коэффициента устойчивости откосов. Анализ актуальных нормативных документов и методов расчета земляных конструкций на слабых грунтах подтвердил необходимость доработки существующих методов расчета.

Цель. Цель исследования заключается в выявлении факторов, определяющих прочность клеевых соединений в композитных материалах, содержащих полисиликаты натрия.

Метод. Проанализировано влияние методик синтеза полисиликатов натрия на адгезионные свойства композиционных вяжущих. Рассматривались традиционные и инновационные методы, включая гидротермальные, автоклавные и золь-гель технологии. Особое внимание уделялось параметрам температуры, давления и времени реакции. Полисиликат натрия вне композиции получали взаимодействием безводного силиката натрия с раствором гидрозоля диоксида кремния при 70-90 °С и выдержкой до 0,5 часа.

Результат. Определено влияние различных методов получения полисиликатов натрия, а также изменение силикатного модуля и концентрации связующего на адгезионные свойства материалов. Определены прочностные характеристики образцов при различных внешних воздействиях. Установлено, что прочность клеевого шва на основе полисиликатов натрия зависит от их концентрации и условий синтеза. Оптимальная концентрация полисиликатной связки составляет 0,14-0,2 г/см2 для связок, полученных в композиции, и 0,2-0,28 г/см2 для синтезированных вне композиции. Экспериментально установлено, что образцы, склеенные полисиликатами, синтезированными отдельно от композитной смеси, разрушаются по линии адгезива.

Вывод. Полученные результаты можно использовать для разработки новых рецептов и методик, способствующих улучшению характеристик и долговечности строительных материалов. В последующих исследованиях планируется использовать полисиликат натрия с модулем не более 10 для оптимизации свойств и увеличения срока службы материалов при высоких температурах. Перспективным направлением является разработка жаростойких композитов с высоким силикатным модулем и уменьшенным содержанием Na2O, что способствует улучшению огнеупорности и термомеханических характеристик.

Приведены результаты теоретического анализа и экспериментального исследования теплофизического воздействия импульсной плазмы на сапфировые оболочки ламп. Показана связь возникающих в разрядной трубке напряжений и наведенного поглощения с температурным состоянием оболочки. Рассмотрено влияние дефектов структуры на механические и излучательные свойства сапфира при изменении температуры.

В статье рассмотрена проблема повышения устойчивости к механическим нагрузкам пакетов материалов фильтрующего типа для производства спецодежды для лиц, устраняющих последствия аварий с разливами нефти и выбросами токсичных веществ. Проведен анализ современных исследований, в которых преимущественно применяются синтетические и смесовые текстильные основы, выявлено недостаточное внимание к потенциалу натуральных тканей как текстильной основы пакетов материалов.

Целью работы являлось сравнительное исследование разрывных характеристик натуральных текстильных основ и промышленно производимых аналогов - химзащитных материалов для обоснования выбора основы пакета.

В качестве объектов исследования использованы хлопчатобумажные ткани сатинового (Молескин С-159, С-174) и саржевого переплетений, а также брезент; в качестве аналогов - химзащитные материалы на полиэфирной основе с угленаполненными и мембранными слоями. Испытания проведены по стандартизированной методике согласно Госстандарту 3813-72. Установлено, что при меньшей поверхностной плотности (240-280 г/м²) Молескин и саржа демонстрируют более высокие показатели прочности по основе (до 26,5061 МПа) и относительного удлинения (до 34,2835 %) по сравнению с брезентом и рядом промышленных аналогов. Выявлено, что увеличение поверхностной плотности не обеспечивает пропорционального роста прочности текстильной основы.

Обоснованы преимущества применения натуральных тканей в качестве основы фильтрующего пакета «натуральная ткань - активированный уголь - мембрана», обеспечивающего защиту от капельной фазы нефтепродуктов и от паров токсичных веществ. Показано, что сочетание разрывной прочности, эластичности и умеренной массы позволяет повысить эксплуатационную надежность и эргономичность спецодежды. Охарактеризован набор характеристик пакетов материалов фильтрующего типа для их дальнейшей комплексной оценки.

Рассмотрена задача оптимизации эллиптической оболочки вращения переменной толщины, нагруженной внешним давлением, с учетом конструктивно-технологических ограничений. Приведен вариант решения на основе сочетания хорошо известных численных методов: алгоритма поиска локального минимума некоторой функции и метода конечных элементов, определяющего эту функцию по заданным критериям. Предлагаемый вариант решения используется для широкого круга практических задач оптимизации конструкций, когда не удается получить удобных для проектирования аналитических выражений. При этом не предполагается ограничений при реализации алгоритма поиска минимума функции, метода конечных элементов, а также связывающего их программного обеспечения. Выполнен сравнительный анализ результатов в зависимости от начального положения в пространстве параметров и настроек приведенного алгоритма. В качестве начальных параметров рассмотрены два варианта. В первом в качестве начального положения в пространстве параметров использована толщина в полюсе, полученная из условий устойчивости, во втором — максимальная толщина, определенная из условия прочности по эквивалентным напряжениям. Показано, что применение ограничений по эквивалентным напряжениям и критической нагрузке в качестве первых приближений отдельно друг от друга приводит к схожим результатам Просьба ссылаться на эту статью следующим образом: Бондарев И. Д., Фёдоров Л. В. Вариант оптимизации эллиптической оболочки переменной толщины.