Публикации автора

В статье рассматривается проблема оптимизации процессов сушки арболита - экологически ориентированного композитного материала на основе древесного заполнителя и цементного вяжущего. Недостаточная изученность физико-химических процессов твердения и нестационарного массопереноса приводит к образованию усадочных дефектов и снижению прочностных характеристик изделий. Целью работы является разработка математической модели, описывающей распределение влагосодержания в блоке-сырце при различных граничных условиях. В основу исследования положено нелинейное дифференциальное уравнение А. В. Лыкова для капиллярно-пористых тел. Получено аналитическое решение задачи с использованием безразмерных критериев подобия (Фурье, Кирпичева) для трех технологических схем размещения блоков: на проницаемом, непроницаемом и частично проницаемом основании. Проведен численный эксперимент, демонстрирующий пространственно-временную эволюцию влажностного поля. Результаты показывают, что схема с непроницаемым основанием вызывает асимметрию профиля влажности и риск трещинообразования, тогда как частично проницаемый настил обеспечивает оптимальный баланс между скоростью сушки и качеством структуры. Разработанная модель позволяет прогнозировать дефекты и может служить основой для создания цифрового двойника технологического процесса.

Использование современных аддитивных технологий за счет автоматизации процесса создания форм и изготовления элементов лепного декора позволяет снизить материальные издержки на проведение строительных работ. Однако задача минимизации расхода строительного материала при этом в полной мере не решается. Описана попытка усовершенствовать методы создания форм с помощью параметрического моделирования, фотограмметрии и 3D-печати. Дана классификация и предложен перечень наиболее часто встречающихся элементов лепного декора. Рассмотрены алгоритмы и особенности разработки скриптов для получения цифровых моделей основных видов форм. Для создания эластичных форм сложной конфигурации предложено использовать сферические объекты – метаболлы. На основе параметрических алгоритмов получен результат в виде полигональных моделей, готовых для 3D-печати. Предложенный метод создания форм позволяет более точно прогнозировать расход строительных материалов и существенно облегчает труд исполнителей работ.