CC BY
17раза большую стойкость (матрица практически не изнашивалась после вырубки 400-500 деталей) по сравнению со штатными цементованными штампами.
Таким образом, промышленные испытания полностью подтвердили результаты лабораторных исследова-
Кинетика износа стали и У8 .
ний и показали, что введение легкоплавких добавок в состав насыщающих сред при термодиффузионном хромировании является эффективным способом интенсификации процесса упрочения промышленных изделий, работающих в условиях сухого и абразивного трения.
Таблица 1
ффузионного хромирования
№ Система легкоплавких добавок в насыщающей смеси Износ, мкм за км истирания
0,6 1,2 2,4 3,6 4,8 6
1. (БЬ+Си)-Сг 3 5 5 10 7 17 10 30 15 15 20 60
2. Исходное состояние 25 28 40 50 75 95 110 185 145 220 180 375
Литература
1. Ворошнин Л.Г., Абачараев М.М., Хусид Б.М. Кавита-ционностойкие диффузионные покрытия на железоуглеродистых сплавах.- Минск: Наука и техника; 1986.- 246 с.
2. Ворошнин Л.Г. Антикоррозионные диффузионные слои.- Минск: Наука и техника, 1981-196 с.
3. Абачараев М.М., Хапалаев А.Ю. Защитные покрытия в промышленности.- Махачкала: Дагкнигоиз-дат, 1986.-108 с;
4. Дубинин Н.Г. Диффузионное хромотитанирование сплавов.- М.: Машиностроение, 1964.-451 с.
5. Абачараев М.М. Кавитация и защита металлов от кавитационных разрушений.- Махачкала: Дагкни-гоиздат, 1991.-148 с.
О МЕТОДИКЕ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА СЖАТИЕ БЕТОННЫХ ОБРАЗЦОВ
Абрамов Лев Михайлович
д-р технических наук, профессор, кафедра сопротивления материалов и графики ФГБОУ ВПО «Костромская сельскохозяйственная академия», г. Кострома Галкина Марина Александровна Магистр, ассистент кафедра сопротивления материалов и графики ФГБОУ ВПО «Костромская
сельскохозяйственная академия», г. Кострома Маклакова Светлана Николаевна доцент, кафедра строительных конструкций ФГБОУ ВПО «Костромская сельскохозяйственная
академия», г. Кострома
THE METHOD OF TESTING COMPRESSION CONCRETE SAMPLES
Abramov Lev Mikhailovich, Dr. of technical Sciences, Professor, Department of strength of materials and graphics The Kostroma agricultural Academy", Kostroma
Galkina Marina Aleksandrovna, Undergraduate 2nd year of study, Department of strength of materials and graphics The Kostroma agricultural Academy", Kostroma
Maklakova Svetlana Nikolaevna, associate Professor, Department of building structures, The Kostroma agricultural Academy", Kostroma Аннотация
Из анализа характера разрушений следует, что рекомендуемый нормами вид разрушений как нормальный, существенно зависит от сил трения, действующих по контактным поверхностям. Причем, для высокопрочных бетонов это влияние существенно выше. Таким образом, доработка и уточнение методики испытаний в условиях применения вязкопластичных прокладок в настоящее время вполне своевременны и актуальны. Abstract
From the analysis of the pattern of destruction follows that recommended standards type of destruction as normal, substantially dependent on the friction forces acting on the contact surfaces. Moreover, for high-strength concrete this influence is significantly higher. Thus, further development and refinement of test methods in the application of viscoelastic pads currently quite timely and relevant.
Ключевые слова: испытание, сопротивление, сжатие, перемещение, напряжение, анализ. Key words: test, resistance, compression, displacement, voltage, analysis.
Известно [1], что при испытаниях на сжатие образец разрушается тогда, когда максимальные линейные деформации достигают предельных значений, при кото-
рых возникают и имеют возможность развиваться трещины, охватывающие значительные конечные объемы
материала. Поэтому кубические образцы имеют характерную, названную в стандарте [2] нормальной, форму разрушения.
Однако, как доказано в работе [3], так называемая нормальная форма разрушения обусловлена влиянием касательных напряжений, действующих по торцам испытуемого образца и вызывающих практически во всем его объеме напряженные состояния типа «трехосное неравномерное сжатие».
Принимая во внимание, что прочность всех материалов, в особенности хрупких, при трехосном неравномерном сжатии существенно выше, чем при одноосных, использование полученных прочностных характеристик ^Ь,п, Rb) для расчетов элементов конструкций приводит
к понижению надежности конструкций как при расчете по первой, так и по второй группе предельных состояний.
В качестве меры учета указанного недостатка методики испытаний, рекомендованной стандартом, рекомендованы различные варианты испытаний, позволяющие уменьшить силы трения по контактным торцам образцов. В работе [1] в качестве двух вариантов предложено использование смазки по контактной поверхности образца, либо толстую прокладку между плитами пресса и образцом, причем модуль упругости прокладки должен быть существенно ниже модуля упругости исследуемого бетона.
Тогда характер разрушения образцов для рассмотренных 3-х вариантов принимает формы, приведенные на рис.1.
Г
р ^Е
Кз ¿1 1 --Еб
V
КЖЖэ ЕпрсЕб<Ест
Рис.1. Характер разрушения бетонных образцов при различных условиях испытания: а - сжатие образца при стандартной форме испытаний; б - сжатие образца со смазкой по торцам; в - сжатие образца с применением упругой прокладки
Е
пр
При этом предпочтение отдается третьему варианту, хотя касательные напряжения при этом варианте испытаний могут оставаться достаточно большими, а именно они определяют виды напряженного состояния, возникающие на контактной поверхности образца.
Поэтому нами [3] был предложен дополнительный вариант испытаний кубических образцов, преобразующий действующие касательные напряжения по схеме рис.
Ъ
'МТ пти бг
образец
_ ^_ X
бг
V ******** *
ппппппппп1
бг = СОГ^
образец
X
бг = СОГ^
Рис. 2. Характер распределения напряжений (от, тzx) на контактных поверхностях кубических образцов: а - при наличии касательных напряжений; б - при отсутствии касательных напряжений.
Изменение вида напряженного состояния трехосного неравномерного сжатия на одноосное необходимо, потому что материал должен быть испытан в условиях, идентичных условиям его работы в строительном изделии.
Указанное преобразование должно обеспечить некоторый вязкопластичный материл, который должен отвечать следующим техническим требованиям:
- обладать высокой структурной устойчивостью;
- выдерживать давление, необходимое обеспечение режима жидкостного трения по всей контактной поверхности образца;
- быть технологичным в применении;
- иметь низкую стоимость.
Учитывая специфику структуры бетона (дефекты четырех видов, наличие зерен заполнителя на контактных
поверхностях и пр.) в результате пробных испытаний было установлено, что наилучшим вязкопластичным составом (фактически смазочным средством) следует признать технический парафин [по ГОСТ 23683-89], реологические свойства которого хорошо изучены [4], благодаря работам В.И. Казаченко и Е.И. Исаченкова.
Так как при вышеуказанном распределении напряжений по контактной поверхности (рис. 2 б) в любой произвольной точке объеме материала отсутствуют нормальные растягивающие напряжения, то можно гарантировать устойчивость пластической деформации вязкопластич-ного слоя при весьма значительном давлении в контакте.
Исследования [4], выполненные в условиях действующих давлений до 700 МПа, подтвердили отсутствие разрывов первого и второго рода по всей контактной поверхности. Так как максимальный класс бетона, используемый даже при проектировании напряженных конструкций, не превышает 100 МПа, то сложность и структуру смазочного слоя при таком уровне давлений можно считать вполне обеспеченной и стабильной.
В части обеспечения требования технологичности применения в качестве смазочного элемента использовали салфетку из микрофибры Larg Microfibre, на обе стороны которой наносили слои расплавленного твердого парафина по ГОСТ 23683-89. Подробно методика нанесения парафинового слоя приведена в работе [3].
Внешний вид парафинированной салфетки приведен на рис.3. Максимальная разнотолщинность смазочного слоя составляла величину 0,5 мм при общей толщине 2,5 мм. Для уменьшения разнотолщинности прокладку обжимали усилием 20кН по всей поверхности между плоскими параллельными плитами. Это позволяло существенно уменьшить разнотолщинность (до 0,1 мм), и таким образом создать одинаковые условия работы испытываемого материала по всему его объему.
После испытания образца прокладки снимали с обеих контактных поверхностей и измеряли их толщины по схеме рис.3б.
Анализ результатов измерения показал, что вся площадь контакта может быть разделена на три зоны (рис. 4):
- зона 1 - зона пониженного давления за счёт податливости крайних волокон сводных боковых поверхностей образца, представляющая собой весьма узкую полосу по всему периметру зоны;
- зона 2 - зона повышенного давления за счёт концентрации напряжений на границе поверхностей «плита испытательной машины - край контактных поверхностей образца;
- зона 3 - зона пониженного давления, распределённого по полосе периметра за счёт разгрузки за счёт зоны повышенного давления;
- зона 4 - средняя зона среднего по величине давления, охватывающая всю среднюю часть образца. Следует отметить, что наиболее нестабильной по
толщине вязкопластичного слоя оказалась зона 4, что можно объяснить влиянием периферийных зон, в которых возникающие растягивающие деформации достигают наибольших величин.
По результатам измерений толщины вязкопластичного слоя был построен график распределения (в относительных единицах) величин контактного давления по контактной поверхности образца. Если принять обратную
пропорциональную зависимость между толщиной слоя и величиной нормального давления по торцу образца, то эпюра распределения давлений представляет собой сложную поверхность (рис. 4), имеющую разрывы первого рода в производную даже первого порядка. Это в определённой мере противоречит вышеизложенному в части тезиса устройстве пластической деформации промежуточного слоя. Однако установленные разрывы полностью вызваны зернами крупного заполнителя, выступающими на торцевой поверхности особыми остроугольными краями. Это характерно для бетонов, заполнителями которых является щебень. Для бетонов, в которых заполнителем служит песок, таких зон практически не наблюдалось. В любом случае отсутствие разрывов в промежуточной прокладке говорит об отсутствии разрывов функции давления в любой точке контактной поверхности.
На рис. 4 условно не показана зона 1 (ввиду малости ширины узкого пояска по периметру), а также не показаны разрывы функции р=р(х, у, р), поскольку они локализованы в весьма узких пределах, соизмеримых с размерами зерна заполнителя.
Отметим, что испытуемый материал - бетон В30, крупность заполнителя в пределах 5мм, образцы размером 100х100х100мм.
Для контроля эпюры было подсчитано интегральное значение осевого усилия разрушения для партии из пяти образцов. Среднее значение экспериментального усилия (для стандартных испытаний) составило Р=21700кгс, среднее значение расчетного усилия составило Рр=20300кгс, так что отклонение в значениях не превысило 10%. Это отклонение в значительной степени обу-
словлено неучетом зоны 1, которая занимает весьма малую площадь по сравнению с общей площадью опорной поверхности. Усилия разрушения по предлагаемой методике оказались существенно ниже на 35...50%.
Вид разрушенных образцов с использованием прокладки из вязкопластичного материала и без него приведены на рис. 5.
Рис. 4 Условная эпюра распределения относительных величин средних контактных давлений по поверхности
контакта «образец - плита испытательной машины»
Рис. 5. Внешний вид образцов из бетона В30, испытанных в стандартных и в условиях гидродинамического трения: а) без прокладки, заполнитель - песок фракции 0,67.2,5мм; б) без прокладки, заполнитель - песок фракции <0,67мм; в) с прокладкой, заполнитель - песок фракции 0,67.2,5мм; г) с прокладкой, заполнитель - песок фракции <0,67мм мм.
Из анализа характера разрушений следует, что рекомендуемый нормами вид разрушений как нормальный, существенно зависит от сил трения, действующих по контактным поверхностям. Причем, для высокопрочных бетонов это влияние существенно выше.
Таким образом, полученные данные позволяют сделать следующие выводы:
- испытания на одноосное сжатие по ГОСТ 10180-90 не позволяют в полной мере учесть влияние сил
трения, возникающих на опорных поверхностях образцов:
- полученные характеристики прочности при испытаниях по стандартной методике являются существенно заниженными, что влияет на снижение надежности проектируемых объектов;
- применение вязкопластичных промежуточных слоев при испытаниях дает более достоверные значения характеристик прочности;
- доработка и уточнение методики испытаний в условиях применения вязкопластичных прокладок в настоящее время вполне своевременны и актуальны.
Список литературы 1. Баженов Ю.М. Технология бетона /Ю.М. Баженов// М.: Изд-во АСВ, 2002 - 500с.
2. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам/ М.: ГОССТРОЙ СССР. - 34с.
3. Абрамов Л. М. Об оценке влияния сил трения при определении прочности на сжатие по контрольным образцам/ Л. М. Абрамов [ и др.] // Бетон и железобетон. - 2014. - №1.
4. Казаченок В.Н. Штамповка с жидкостным трением/ В.Н. Казаченок//Машиностроение. М.: -1978.- 77с.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОВОРОТА КООРДИНАТ ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ШАРА В '^-ГРАФИКЕ"
Ананьева Марина Алексеевна
старший преподаватель кафедры прикладной математики, Московский Государственный Университет информационных технологий, радиотехники и электроники МИРЭА, г. Москва
USE TURNING COORDINATES FOR ROTATION SPHERE IN "3D-GRAPHICS"
Ananieva Marina Alekseevna, older teacher of chair application mathematics of Moskow State University information technology, radio-technology and electronics MIREA, MOSCOW АННОТАЦИЯ
Рассматривается трёхмерное изображение шара в аксонометрической проекции с удалением невидимых точек. Видимыми являются точки с неотрицательным значением координаты Z в системе видовых координат. При этом центр видовых координат (X,Y,Z) совпадает с центром шара, плоскость XOYявляется плоскостью проецирования, а ось Z направлена на камеру (наблюдателя). В программе приведён простейший вариант показа поверхности шара с удалением невидимых точек меридианов и параллелей. После запуска программы вращается не шар, а
система координат. Для этого использованы повороты координат. Углы наклона камеры & =0...180, Р =45 градусов. Программу можно использовать при построении и вращении шара в"3D-графике". ABSTRACT
Considered "3D" display image sphere in axiometricheskia projection with removal back points. Viewing transformation appear points with uninversion meaning coordinate Z in system subnotion coordinates. By this centre subnotion coordinates(X, Y, Z) coincide with centre sphere, flatness XOY appear flatness finite-element, a but axis Z direct on cell (observer). In program cite simple variant show surface sphere with removal back points meridians and parallels. After run program revolve not sphere,
a but system coordinates. For this use turning coordinates. Angles bend cell: & =0.180,Р =45 degrees. Program one can use by construction and rotation sphere in "3D- graphics". Ключевые слова: шар. Keyword:sphere.
//программа написана на языке C++Builder 6\
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include<math.h>
#define cW clWhite
#include "Sphere_1.h" //----------------------------------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init) #pragma resource "*.dfm" TForm1 *Form1;
Graphics::TBitmap *BitMap; //-----------------------------------------------------------------------------------------------------
_fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)
: TForm(Owner) {
}
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------
void_fastcall TForm1::DrawMyEarth(double alpha, double beta, int cxw, int cyw)
{
int R;
if (cxw<=cyw) R=cxw/2-10; else R=cyw/2-10;
BitMap->Canvas->Ellipse(cxw/2-R,cyw/2-R,cxw/2+R,cyw/2+R);
