Строительная отрасль требует использования эффективных материалов, отвечающих растущим потребностям в проектировании, строительстве, эксплуатации и ремонте зданий и сооружений различного назначения. Объектом исследования является строительная отрасль, которая требует использования эффективных материалов, отвечающих растущим потребностям в проектировании, строительстве, эксплуатации и ремонте зданий и сооружений различного назначения. Целью данной работы является разработка научно обоснованного технологического решения, направленного на создание эффективных композитных цементов, активированных обогащенными зольными и шлаковыми смесями, и набрызгбетона на их основе. Методы. Было проведено систематическое исследование структуры и свойств сырья и цементных композитов. Для создания ремонтных составов использовались теоретические положения закона структурного сродства. Физико-механические свойства сырья и материалов, разработанных на его основе, определялись с помощью стандартных методов исследования: физико-химических методов анализа, лазерной гранулометрии, рентгенофазового и дифференциально-термического анализа, сканирующей электронной микроскопии и др. Результаты. Предложено научно обоснованное технологическое решение для производства торкрет-бетона с использованием композитного цемента, которое заключается в использовании техногенных ресурсов на основе промышленных отходов (зольно-шлаковых смесей) и строительных (бетонного лома от демонтажа зданий и сооружений), активированных и гомогенизированных в вибромельнице, что позволяет контролировать процессы структурообразования за счёт сродства структур и формирования высокопрочных новых образований. Разработанная смесь для торкретирования с низким отскоком (<8%) обеспечивает уплотнение и укрепление зоны контакта клея с основным материалом бетонной стены, что приводит к более эффективной передаче нагрузки между слоями и повышению общей несущей способности всей конструкции.
Постановка задачи (актуальность работы). В настоящее время усиливается тенденция замены традиционных конструкционных материалов на композиционные. Высокие удельные механические свойства композитов позволяют проектировать легкие и надежные конструкции. Перспективным научным направлением является разработка композиционных материалов, повышающих механические характеристики за счет совершенствования внешней структуры и технологии изготовления. Технология изготовления композитов Al-Steel с волнообразными контактными поверхностями между алюминием и сталью позволяет обеспечить повышенную прочность соединения слоев. Для проектирования конструкций из композиционных материалов широкое распространение получили интегрированные пакеты конечно-элементных расчетов, позволяющие моделировать влияние различных нагрузок, геометрических размеров и материалов элементов в каждом слое на жесткость композитов. Цель работы. Целью работы является исследование влияния волнового профиля на деформирование слоистого композиционного образца. Используемые методы. С использованием программного комплекса SIMULIA/Abaqus получены кривые прогиба, а также распределения деформации и напряжений вдоль оси Z деформированной сетки по длине образца композита при различных схемах деформирования. Новизна. Впервые проведено моделирование процесса изгиба слоистого композита АМг3-08сп с плоской и волнообразной границами раздела. Результат. Установлено, что создание волнообразной границы раздела сталеалюминиевого композита позволяет обеспечить повышение жесткости изделия. На основании расчетных данных о распределении деформации и напряжений Мизеса в различных слоях композита показано, что причиной снижения величины деформации в композите с волнообразной границей раздела является перераспределение напряжений. Практическая значимость. Результаты исследования позволяют проектировать композиционные материалы с повышенной жесткостью.
В отечественном машиностроении вопросы импортозамещения весьма актуальны. В последнее время при оптимизации конструктивно-технологических параметров элементов энергетических машин получили тонкостенные криволинейные поперечные сечения. Методика расчета прочностных характеристик для тонкостенного замкнутого профиля аналогична общераспространенным для расчета массивных профилей, однако для расчета сечений с незамкнутыми тонкостенными криволинейными профилями она ограниченно применима, ввиду несовпадения центра кручения с центром масс площади сечения.
Цель — представить некоторые особенности деформированного состояния узлов и деталей различных энергетических машин и механизмов, имеющих незамкнутые тонкостенные криволинейные профили, работающих при различных видах деформации.
Методы. Описана методика разработанного универсального алгоритма для автоматизированного расчета основных жесткостных характеристик деформируемых открытых тонкостенных криволинейных профилей с определением центра изгиба-кручения. Рассмотрены варианты определения этих характеристик для прямолинейных тонкостенных и сложных тонкостенных криволинейных сечений элементов.
Результаты. Разработанная экспериментальная установка позволяет определять положение силовых плоскостей, линия пересечения которых задает положение центра изгиба, описана методика проведения экспериментов. Представлены экспериментальные данные по определению центра изгиба для произвольного открытого тонкостенного профиля, по которым построены графические зависимости влияния положения силовой плоскости и отклонения положения поперечного сечения от вертикального. Высокое совпадение теоретических и экспериментальных данных указывает на надежность разработанного алгоритма и программного обеспечения.
Выводы. На основании сопоставления расчетных теоретических координат с экспериментальными данными сделан вывод о высокой точности расчета разработанной электронной программы. Разработанная программа — не только эффективный инструмент для проектирования и расчета, но и может быть полезной для научных исследований, связанных с конструированием элементов машин и оборудования.
В статье поднимается проблема обращения с буровыми шламами, создания безотходных и малоотходных технологий. Для обезвреживания бурового шлама предложено использование высокотемпературного обжига как одного из наиболее перспективных методов. Отмечено влияние температур на свойства отхода. Целью исследования, представленного в статье, является изучение влияния температурного режима на физико-механические свойства бурового шлама, образованного с использованием полимер-глинистого раствора, для оценки возможности его вторичного применения. Использован буровой шлам Средне-Назымского нефтяного месторождения ХМАО-Югры. Исследования проведены с применением стандартных методик. Обжиг образцов произведён при трёх температурных режимах. Определены следующие свойства: влажность, гранулометрический и минералогический состав исходного образца, водопоглощающая способность, потери при прокаливании, прочность при сжатии образцов, подверженных обжигу, а также наиболее перспективный температурный режим. Сделан вывод о возможности использования буровых шламов в качестве сырья для производства вторичной продукции.
В книге приводятся основные сведения об отечественных железобетонных судах внутреннего плавания, их технико-экономических показателях, материале, конструкции, прочности, технологии постройки и ремонта.
Все приведенные сведения соответствуют Правилам Речного Регистра РСФСР, а также другим документам, действующим в железобетонном судостроении. Учтены результаты последних исследований и достижений в данной области.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией железобетонных судов, а также для студентов кораблестроительных факультетов институтов.
Ловозерское редкометалльное месторождение представлено свитой пластообразных пологопадающих рудных залежей малой и средней мощности, выходящих на поверхность на северо-западных склонах Ловозерского массива. Целью работы является оценка влияния водопритоков на прочностные характеристики пород Ловозерского редкометалльного месторождения, разрабатываемого рудником «Карнасурт». Рассмотрены данные о поступлении воды в горные выработки рудника «Карнасурт», отрабатывающего две согласно залегающие рудные залежи Ловозерского редкометалльного месторождения. Выполнена статистическая обработка объемов воды, собираемой рудником за последние 4 года, с оценкой динамики их поступления в течение календарного года. Выявлены особенности, связанные с календарными климатическими изменениями. Основной целью работы являлась оценка влияния водопритоков на прочностные характеристики пород, слагающие опорные целики. Выполнены анализ и расчеты осадконакопления в пределах горного отвода рудника и формирующихся водопритоков в горные выработки, а также сравнение их с фактическими данными по рудничной воде. Отобраны образцы наиболее представительных пород месторождения и выполнены испытания их на прочность на сжатие и растяжение в сухом и водонасыщенном состояниях. Определены количественные показатели изменения прочностных характеристик пород вследствие водонасыщения. Установлено, что водонасыщение привело к снижению прочности пород до 10–20 %, особенно для значений на сжатие. Полученные результаты дают основание для необходимости учета обводненности пород при расчете устойчивости как опорных целиков, так и обнажений пород в выработках рудника «Карнасурт».
Приведены результаты экспериментальных исследований по повышению водостойкости асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог при введении в горячую асфальтобетонную смесь полимерно-минеральной добавки ПКМ-N. Установлено что эта добавка способствует снижению водонасыщения асфальтобетона в 1,8 раза и существенному повышению водостойкости. Рекомендовано оптимальное содержание полимерно-минеральной добавки ПКМ-N в асфальтобетонной смеси.
В этой книжке рассказывается об основах науки о прочности — науки о сопротивлении материалов. Эта наука помогает учёным, и инженерам создавать выносливые, прочные и лёгкие машины и сооружения. Законами науки о сопротивлении материалов руководствуются в своей работе конструкторы всех отраслей народного хозяйства. XX съезд нашей партии поставил перед советскими машиностроителями задачу создавать новые машины не только хорошего качества, но и более лёгкого веса. Снижение веса машин даёт стране большую экономию металла. В то же время это делает машины более экономичными и производительными. Например, если автомобиль сделать легче, он перевезёт больше полезного груза. Снижение веса нужно сочетать с улучшением качества машин. Однако решить эту задачу не так просто. Одним из важнейших качеств всякой машины является прочность. Можно детали машин делать достаточно массивными. Но тогда машина получится тяжёлой, громоздкой и будет хуже работать. Вот почему на протяжении всей истории развития машиностроения идёт борьба за создание лёгких и надёжных станков, двигателей, паровозов и других машин. Оружием в этой борьбе и служит наука о сопротивлении материалов.
Рассматривается композиционный материал из нарубленных тонких узких полимерных лент, армированных углеродными волокнами, и полимерного связующего. Ставится задача по аналитическому определению упругих и прочностных характеристик композита при известном минимальном наборе основных характеристик компонентов. Предлагается методика последовательного решения задачи на микро- и мезоуровнях. Ключевым моментом в методике является введение в рассмотрение «коэффициента эффективного объёма волокон» в короткой нити и способа его вычисления через критерий «силовой фактор». Приводятся: результаты расчётов модуля Юнга и предела прочности на растяжение образцов материала из частей лент фиксированной длины 6, 12, 18 и 24 мм; сравнение с экспериментальными данными и оценка точности и границ применимости методики.
В представленной работе демонстрируется исследование, посвящённое оценке прочностных характеристик элементов ротора перспективного малоразмерного газотурбинного двигателя. Главной особенностью является то, что анализ напряжённо-деформированного состояния ротора двигателя проводится при учёте вибраций и резонансных частот. В свою очередь, оценка динамических характеристик элементов ротора была проведена с учётом условий их взаимного контакта. Материалы исследования, изложенные в данной статье, послужат для дальнейших итераций проектирования двигателя.