Закономерности накопления повреждений в гибких конструкциях гидробиотехнических сооружений Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Теоретическое иссчедование перспективности применения технологии каркасных конструкций

Теоретическое исследование было проведено по литературным источникам. Объект исследований - сфера строительства. Предмет исследований - технология каркасного строительства. В результате проведенных исследований было выявлено, что при использовании данной технологии, по сравнению с технологией бревенчатых конструкций, стоимость жилья понижается, за счет снижения затрат на сырье и его обработку. Поэтому использование такой технологии само по себе дешевле других типов.

Разработка наиболее дешевой технологии изготовления каркасных конструкций с исполъзо-^ вание клеефанерных элементов

Одним из наиболее эффективных способов удешевления стоимости деревянных конструкций является применение клеефанерных элементов в качестве каркасной структуры взамен деревянным балкам и столбам. Объект разработки - технология каркасного строительства с применением клеефанерных элементов. Предметы разработок - новые несущие элементы каркасов конструкций, узловые соединения клеефанерных балок, разработка общей технологии сборки каркасов конструкций.

Реализация разработок позволит создать наиболее дешевую технологию изготовления каркасных конструкций, с применением клеефанерных элементов не уступающих деревянным. Доступность по цене изготовления и простота сборки конструкций по новой технологии позволит решить жилищный вопрос для многих жителей разных регионов России и даст продвижение в реализации национального проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам России».

Е.Г. Лаврушина

I

ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ГИБКИХ КОНСТРУКЦИЯХ ГИДРОБИОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Долговечность конструкций приходится оценивать во многих случаях в условиях нестационарных силовых и температурных режимов нагружения, при этом могут протекать различные процессы длительного разрушения. К таким обычно относят статическую усталость, возникающую в результате выдержки конструкционных элементов во времени под действием усилий, мало- и многоцикловую усталость, связанную с циклическими сменами усилий, а также процессы поверхностных разрушений при действии напряжений и агрессивных сред. При этом возможны еще и другие, комбинированные процессы. Общий подход к явлениям длительного разрушения в настоящее время является кинетический подход. Этот подход допускает феноменологическое описание процесса разрушения во времени с помощью некоторых определяющих уравнений, называемых кинетическими уравнениями повреждений. С помощью уравнений повреждений могут описываться обе основные стадии длительного разрушения — стадия рассеянных повреждений и стадия развития макроскопических трещин. Как правило, нужно располагать двумя различными уравнениями повреждений и установить условие завершения первой и начала второй стадии, оканчивающейся полным разрушением тела при достижении трещинами их критических размеров. Такой путь полного описания процесса длительного разрушения намечен в работе автора [1] применительно к капроновым канатам, используемых в создании гибких конструкций гибридотехнических сооружений.

В нашем случае длительную прочность оцениваем на основе рассмотрения только стадии рассеянных повреждений, которая считается в настоящее время более универсальной. В связи с этим чрезвычайно актуальна разработка неразрушающих физических методов наблюдения за процессами повреждений, протекающих в различных условиях термомеханического нагружения конструкционных материалов. Для оценки механического состояния элемента материала используется термодинамический подход. За параметр повреждаемости и критерий разрушения твердого тела принимается плотность внутренней энергии, накопленной в деформируемом элементе материала.

Изменение плотности внутренней энергии элемента материала

т

А и = ^стуеЦ<10-дт

(1)

о

где первое слагаемое в правой части формулы - суммарная необратимо поглощенная энергия деформации;

- компонент тензора напряжения;

^и - компоненты тензора скорости пластических деформаций;

часть тепловой энергии, рассеивающейся в окружающую среду за счет теплообмена. Разрушение наступает при условии т*

О

В основу методики исследования закономерностей неупругих деформаций и необходимо затраченной за цикл энергии циклических деформаций положен метод динамической петли гистерезиса.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лаврушина Е.Г. Длительная прочность элементов гибких гидробиотехниче-ских сооружений из синтетических материалов // Изв. ТИНРО, 2006. -Т,147 - С. 408-416

* ! 1

Е В. Глушко, Д.К. Егоров, С.А. Гурова, М.М. Котов

а £**¿19 - дт = А и*

ВЕТРОГЕНЕРАТОР С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ

В настоящее время в связи с глобальным потеплением и негативными последствиями парникового эффекта все более привлекательным становится использование возобновляемых источников энергии, к которым относятся энергия солнца, ветра, рек, приливов и океанских волн. В ближайшем будущем ожидается значительный рост использования возобновляемых источников энергии - в Европе их долю с нынешних 5,4% планируется довести к 2010 году до 5 2%.

В России доля возобновляемых источников энергии сейчас составляет менее 1 % (без учета крупных гидроэлектростанций), в то время как перспективы в этом направлении велики. Большая площадь страны, недостаточное развитие электросетей, удорожание стоимости топлива для автономных дизельных электростанций, трудность и дороговизна его достатки - все это делает экономически целесообразным использование возобновляемых источников энергии. Север и Дальний Восток России, как показывают ветровые атласы, относятся к зоне устойчивых ветров со средней скоростью более 5 м/с, являясь перспективными областями для использования ветрогенераторов.

Анализ рынка товаров и услуг Приморского края показал, что спектр предлагаемых установок достаточно широк: от полупромышленных мощностью 24 кВт, до бытовых - 0,4...2 кВт. Общая принципиальная схема этих ветрогенераторов - высокая стойка, на которой расположено ветряное колесо с 3...4 лопастями и горизонтальной осью. На этой же оси находится генератор. Вся электрическая часть (преобразователь напряжения, аккумуляторы и т. п.) находятся на уровне фундамента. Данная схема является традиционной и имеет ряд недостатков, основными из которых являются-

1) вся механическая часть расположена в верхней части стойки, что затрудняет доступ к ней для ремонта и обслуживания; |

2) такая конструкция создает значительный изгибающий момент в нижней части стойки, вынуждает упрочнять и утяжелять как стойку, так и фундамент.