Вычисление ветровых нагрузок на здания сложной формы вызывает определённые сложности с точки зрения нормативной литературы. В статье приведены результаты компьютерного моделирования ветрового воздействия на спортивное сооружение каплевидной формы с целью уточнения аэродинамических коэффициентов.
Моделирование воздействия ветра на сооружение осуществлялось методами вычислительной аэродинамики с применением программного комплекса ANSYS 2019 R3. Проведено сопоставление величин аэродинамических коэффициентов, полученных в результате расчета, со значениями, рекомендуемыми нормами проектирования.
Объектом исследования является плоская модель статически определимой симметричной фермы шпренгельного типа. Стержни фермы имеют одинаковое сечение, а масса фермы равномерно распределена по ее узлам. Цель исследования – применить метод Донкерлея и его упрощенный вариант для получения в аналитическом виде зависимости первой собственной частоты колебаний от числа панелей. Задача заключалась в определении зависимости от геометрии фермы размеров области собственных частот, в которой резонанс не наблюдается. Все преобразования выполнялись в программе символьной математики Maple. Результаты предложенных методов, по сравнению с результатами численного метода, показывают их пригодность для ферм с большим количеством панелей. Зависимость области безопасных частот от размеров балочной фермы получена в виде графика. Анализируемый спектр собственных частот позволяет оценить и спрогнозировать динамические характеристики конструкции. Найдена зона резонансной безопасности – область частот, в которой нет собственных частот конструкции. Показано, как эта область зависит от размеров фермы.
Предлагается стержневая модель статически определимой фермы трехгранной мачты башенного тип крестообразной решеткой боковых граней и дополнительными горизонтальными внутренними связями. Приводится вывод формулы для первой собственной частоты собственных колебаний конструкции. Колебания узлов, наделенных точечными массами, предполагаются в горизонтальной плоскости. Для расчета жесткости конструкции используется формула Максвелла–Мора. Частота колебаний вычисляется по методу Донкерлея. Вывод формулы, справедливой для произвольного числа панелей, основан на индуктивном обобщении серии последовательных аналитических решений для конструкций с увеличивающимся числом панелей. Коэффициенты в искомой формуле являются общими членами последовательностей коэффициентов частных решений. Все расчеты выполняются в программе, написанной для системы символьной математики Maple. Результаты сравниваются с численными. Погрешность аналитического решения уменьшается с увеличением высоты мачты и числа панелей.
Статья посвящена юбилею со дня рождения Федина Александра Андреевича
В статье подробно описана методика определения морозостойкости щебня методом многократного попеременного замораживания и оттаивания, а также ускоренным методом путем погружения материала в раствор сульфата натрия и последующим высушиванием. Проведено исследование морозостойкости щебня из песчаника ускоренным способом, а также выполнена оценка данного показателя для щебня Обуховского (Тульская область) и Апанасовского (Ростовская область) месторождений. Полученные экспериментальные данные показали, что песчаник обладает высокими показателями и может быть использован в качестве крупного заполнителя в бетонных и железобетонных конструкциях, не подверженных многократному замораживанию и оттаиванию, а также применяться при возведении временных дорог и строений, для которых долгосрочная устойчивость материала не является основным требованием.
Перспективным методом улучшения характеристик бетона, железобетона, а также цементного раствора является применение послеспиртовой барды – побочного продукта дистилляции этилового спирта. Детальное изучение состава барды, состава добавки, в которую предполагается включить данный материал, поможет в разработке новых методов переработки данного отхода спиртовой промышленности, повысить качество и уменьшить стоимость изготовления бетонных изделий. В ходе анализа проведен литературный обзор научных материалов, посвященных изучению влияния послеспиртовой барды на бетон, а также зависимости данного влияния от состава добавки. Проведенные исследования подтверждают актуальность направления исследования влияния добавки барды в состав бетона, а также могут служить основой для выбора направления дальнейших исследований по данному вопросу.
Исследованы возможности микроволновой химии в части активации реакций растворения кислотоупорных компонентов при переработке минерального сырья. Выявлены и разграничены два альтернативных режима обработки гетерогенных реакционных смесей сверхвысокочастотным (СВЧ) электромагнитным полем. При этом, с одной стороны, необходимо приведение частоты активирующего микроволнового поля в соответствие с гранулометрическим составом гетерогенной реакционной смеси, а с другой стороны, целесообразно вовлечение в реакционный процесс сильнодиэлектрических веществ, обладающих большими диэлектрическими потерями. Обозначенный подход послужил отправной точкой для разработки технологических схем извлечения осмия и золота. Для извлечения осмия предложена двухступенчатая схема СВЧ обработки сырья, позволяющая обеспечить продуцирование атомарного кислорода в жидкой фазе пульпы, а в конечном итоге – интенсивное окисление еѐ твѐрдой фазы. При этом для улавливания летучего оксида OsO4 осмийсодержащие возгоны следует пропускать через термостатированный при температуре 295 298 K раствор олефина в инертном органическом растворителе. Для извлечения тонкого (ультрадисперсного) золота предложен метод гидратного хлорирования. При его осуществлении решающее значение имеет контролируемое нагнетание углекислого газа, стабилизирующее кислотность реакционной смеси и тем самым обеспечивающее автоколебательный характер результирующего процесса растворения золота с образованием тетрахлороаурат(III)-анионов [AuCl4]–
Данная статья является логическим продолжением серии публикаций по проблеме создания эффективных самовосстанавливающихся цементных композитов. В ней рассматриваются методы получения и основные характеристики автономного самовосстановления цементных композитов по капсульной и сосудистой технологиям. Автономные методы самовосстановления показали лучшую эффективность при «заживлении» трещин, чем большинство аутогенных методов. Самовосстанавливающиеся цементные бетоны с биомиметическими свойствами, полученные с применением макро- и микрокапсулирования, сосудистых сетей является на сегодняшний день наиболее исследуемым предметом в области строительного материаловедения.
Устойчивое развитие строительных материалов требует создания цементных композитов с эффектом самовосстановления, обладающих встроенной способностью «заживления» трещин. Эта статья рассматривает методы получения и основные характеристики неавтономного (аутогенного) самовосстановления цементных композитов. К аутогенным «заживляющим» модификаторам цементных систем можно отнести минеральные добавки, волокна, наночастицы, наполнители и отвердители. Технологии их применения доказали свою эффективность для частичного и для полного ремонта трещин. Однако, эти методы самовосстановления, ограничиваются «заживлением» трещин шириной менее 150 мкм. Технология самовосстановления обеспечивает цементным композитам, способность адаптироваться и реагировать на окружающую среду, демонстрируя большой потенциал для облегчения создание широкого спектра устойчивых материалов и конструкций на основе цементного бетона.
В этой статье дается обзор научно-технической литературы по механизмам самовосстановления современных композитов. Рассмотрены основные способы получения полимерных, керамических и металлических композитов, перечислены и описаны механизмы их самовосстановления, а также области их применения. Показано, что изучение механизмов самовосстановления современных композитов открывает перед инженерами перспективы для создания более долговечных и надежных конструкций и изделий.