Научная статья на тему 'Применение полимерных конструкционных материалов в судостроении'

Применение полимерных конструкционных материалов в судостроении Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
586
71
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
European research
Ключевые слова
СУДОСТРОЕНИЕ / SHIPBUILDING / ТРАДИЦИОННЫЕ СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ / TRADITIONAL SHIP-BUILDING MATERIALS / КОНСТРУКЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ / CONSTRUCTIONAL POLYMERIC MATERIALS / СТЕКЛОПЛАСТИК / FIBREGLASS

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Красильникова Ольга Алексеевна, Кольчурин Антон Иванович

Стеклопластик один из востребованных конструкционных материалов, применяемых в судостроении и судоремонте. В работе рассмотрены основные преимущества применения стеклопластика перед традиционными судостроительными материалами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Красильникова Ольга Алексеевна, Кольчурин Антон Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Применение полимерных конструкционных материалов в судостроении»

Суда на воздушной подушке с большими скоростями могут передвигаться над водой и сушей, проходить над болотистой местностью, над мелководьем и высыхающими реками, по снегу и льду, свободно переходить с воды на сушу и обратно [2]. Для погрузки, выгрузки и стоянки таких судов можно выбирать любое место на берегу, в необорудованных портах на значительном удалении от воды, что очень важно для Дальневосточного региона. В связи с тем, что СВП могут стоять на берегу, корпус судна предохраняется от обрастания, что в значительной степени предотвращает его коррозию.

Неприхотливость к судоходным условиям и высокая скорость позволяют считать СВП потенциальным транспортным средством для освоения ныне несудоходных малых рек, организации регулярного (при необходимости круглогодичного) сообщения в районах со слаборазвитой дорожной сетью.

Вместе с тем следует отметить, что СВП требуют больших капитальных затрат, что обусловливает относительно высокую себестоимость перевозки.

Если, однако, в качестве критерия эффективности рассматривать параметр скорость/себестоимость, то СВП оказываются одним из лучших транспортных средств. Достаточная экономическая эффективность СВП при относительно более высокой, чем у водоизмещающих судов, себестоимости может быть достигнута за счет увеличения тарифных ставок.

Речной транспорт может значительно увеличить свою роль, если в распоряжение речников будут многоцелевые высокоэффективные грузопассажирские СВП, способные проникнуть в глубинные районы и обеспечить:

- регулярное транспортное сообщение в течение всей навигации;

- круглогодичное обслуживание районов, не имеющих развитой сети наземных дорог;

- частичный, а в некоторых случаях и полный отказ от использования авиации и автозимников;

- снижение объёмов годовых запасов грузов;

- значительную экономию транспортных расходов.

Поэтому необходимо создавать альтернативную транспортно-технологическую систему, в состав которой будут входить СВП.

Литература

1. Макливи Р. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Л.: Судостроение, 1981.

2. Любимов В. И. и др. Суда на воздушной подушке: устройство и эксплуатация. М., 1984.

The use of polymeric structural materials in shipbuilding Krasilnikova O.1, Kolchurin A.2 (Russian Federation) Применение полимерных конструкционных материалов в судостроении

Красильникова О. А.1, Кольчурин А. И.2 (Российская Федерация)

1 Красильникова Ольга Алексеевна /Krasilnikova Olga — кандидат технических наук, доцент; 2Кольчурин Антон Иванович /Kolchurin Anton — студент, кафедра кораблестроения, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, г. Комсомольск-на-Амуре

Аннотация: стеклопластик - один из востребованных конструкционных материалов, применяемых в судостроении и судоремонте. В работе рассмотрены основные преимущества применения стеклопластика перед традиционными судостроительными материалами.

Abstract: fibreglass - one of the demanded constructional materials applied in shipbuilding and ship repair. In work the basic advantages of application of fibreglass before traditional ship-building materials are considered.

Ключевые слова: судостроение, традиционные судостроительные материалы, конструкционные полимерные материалы, стеклопластик.

Keywords: the shipbuilding, traditional ship-building materials, constructional polymeric materials, fibreglass.

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) уже давно вытеснили стандартные материалы и технологии во многих отраслях промышленности [1]. Считается, что ПКМ - это материалами XXI века, однако в действительности человечество их начало использовать еще в XIX веке [2]. В настоящее время наблюдается стремительный рост различных модификаций ПКМ и новых технологий производства из них изделий.

Современная судостроительная промышленность - один из крупнейших потребителей синтетических полимерных материалов, причем области их применения очень разнообразны, а перспективы использования практически неограниченны. Полимеры применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций, в производстве деталей судовых механизмов, приборов и аппаратуры, для окраски судов, отделки помещений и их тепло- , звуко- и виброизоляции и др. Благодаря использованию полимерных материалов значительно улучшаются технические и эксплуатационные характеристики судов, повышаются их надежность и долговечность, сокращается продолжительность и снижается трудоемкость постройки.

Среди конструкционных полимерных материалов наибольшее значение в судостроении имеют стеклопластики. Это объясняется их высокими механическими свойствами, достаточно хорошей термостойкостью, устойчивостью к коррозии и к старению, сравнительной легкостью переработки в изделия самых сложных форм, простотой и удобством эксплуатации и ремонта.

Сравнительный анализ свойств стеклопластика и материалов-заменителей представлен в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительные физико-механические и теплофизические свойства стеклопластика

и материалов-заменителей

Характеристики Стеклопластики Базальто-пластики ПВХ Алюминий Сталь Дерево

Плотность, г/см3 0,4-2,0 1,5-2,0 1,4 2,7 7,8 0,5-0,6

Разрушающие напряжения при сжатии (растяжении), МПа 410-1180 420-1200 41-48 80-430 410480 20,887,8

Разрушающие напряжения при изгибе, МПа 690-1240 800 80110 275 400 48,568,0

Модуль упругости при растяжении, ГПа 21-41 70 2,8 70 210 8,7-10,3

Модуль упругости при изгибе, ГПа 21-41 70 2,8 70 210 8,7-10,3

Коэффициент линейного расширения, х10°С 5-14 5-14 57-75 22-23 11-14 -

Коэффициент теплопроводности, Вт/м 0С 0,25-0,30 0,25 0,150,16 140-190 46 0,260,28

Для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций используют, главным образом, полиэфирные стеклопластики холодного отверждения. В тех случаях, когда требуются материалы с особо высокими прочностными характеристиками (например, для корпусов глубоководных аппаратов), применяют эпоксидные стеклопластики. Использование в судостроении стеклопластиков на основе феноло-альдегидных, карбамидных, фурановых и кремнийорганических смол затруднено из-за необходимости формования изделий при высоких температурах (больше 170 °С) и давлениях (2,5 - 10 Мн/м2).

Одно из наиболее важных преимуществ стеклопластиков перед традиционными судостроительными материалами (деревом, сталью, алюминиево-магниевыми сплавами) - высокая удельная прочность, благодаря чему уменьшена масса судовых конструкций.

Корпуса и корпусные конструкции из стеклопластиков изготовляют главным образом тремя методами:

- контактное формование;

- напыление;

- прессование.

Основное достоинство метода контактного формования, наиболее распространенного в судостроении, - простота. Этот метод позволяет изготовлять корпуса сравнительно крупных судов (длиной до 50 м и водоизмещением до 300 т). Имеются также разработки для постройки судов длиной более 60 м и водоизмещением до 1000 т.

Корпуса крупных судов изготовляют преимущественно из монолитного стеклопластика. Трехслойные конструкции (в качестве заполнителя между двумя слоями стеклопластика применяют пенопласты и сотопласты) при изготовлении таких судов себя не оправдали. Стремление получить максимальный выигрыш в массе обусловило использование трехслойных конструкций для постройки судов на подводных крыльях и воздушной подушке. Такие конструкции широко применяют для изготовления переборок, секций палуб, надстроек и других деталей (они легче монолитных из стеклопластика на 20 %, а металлических — в 1,5 раза). Из трехслойных конструкций, заполненных пенополиуретаном, изготовляют также спасательные шлюпки. Этот заполнитель, помимо облегчения корпуса, обеспечивает необходимую непотопляемость судна. Введение в связующее для стеклопластика антипиренов или использование самозатухающих связующих позволяет изготовлять спасательные шлюпки для танкерного флота, они могут преодолевать водные пространства с горящими на поверхности нефтепродуктами.

Стеклопластиковая трехслойная надстройка по сравнению с надстройкой из алюминиевого сплава имеет ряд преимуществ, а именно:

- обеспечивает снижение массы конструкции на 50 - 60 % по сравнению со стальной и на 10 - 15% по сравнению с алюминиевой. Большая жесткость конструкции;

- экономия на теплоизоляции, за счет низкой теплопроводности трехслойной конструкции;

- отсутствие коррозии и более низкие расходы на эксплуатацию;

-повышение остойчивости корабля и увеличение пожаробезопасности корпуса по сравнению с алюминиевым.

Таким образом, использование и перспективы применения полимерных материалов в судостроении и судоремонте практически неограниченны.

Литература

1. Гуняев Г. М., Чурсова Л. В., Комарова О. А. и др. Конструкционные полимерные

угленанокомпозиты - новое направление материаловедения // Все материалы. Энциклопедический

справочник, 2011. № 12. С. 2-9

2. Баженов С. Л., Берлин А. А., Кульков А. А., Ошмян В. Г. Полимерные композиционные материалы.

Долгопрудный: Изд. Дом «Интеллект», 2010. 352 с.

Software tools for asynchronous image processing during GUI testing

Shnajder I. (Ukraine) Инструментальные программные средства для асинхронной обработки изображений при тестировании графических интерфейсов Шнайдер И. В. (Украина)

Шнайдер Игорь Вадимович / Shnajder Igor' — магистр, кафедра автоматизации проектирования энергетических процессов и систем, теплоэнергетический факультет, Национальный технический университет Украины Киевский политехнический институт, г. Киев, Украина

Аннотация: в статье анализируются проблемы, которые возникают при тестировании графических интерфейсов, и обсуждаются вопросы, которые необходимо решить в пределах этой проблемы. Abstract: the article analyzes the problems that arise in the GUI testing and discusses issues that need to be addressed within this problem.

Ключевые слова: анализ, тестирование, графический интерфейс, сравнение изображений. Keywords: analysis, testing, graphical interface, image comparison.

При автоматизации программной логики специалисты по автоматизации тестирования пишут соответствующие автоматические тесты-кейсы только после детального анализа кода. Примерно так же выполняется тестирование GUI, но это довольно сложный процесс, ведь специалистам по тестированию необходимо разобраться с внутренней структурой программы, прежде чем взяться за написание тестов для GUI [1]. Такой метод тестирования называется тестирование белого ящика (white-box testing) и затрачивает неоправданно много ресурсов. Поэтому целесообразно было

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.