+
Несущая способность ледяного покрова при поверхностном армировании
стр.3-12
ИПАТОВ КОНСТАНТИН ИГОРЕВИЧ, Васильев Алексей Сергеевич, ЗЕМЛЯК ВИТАЛИЙ ЛЕОНИДОВИЧ, ЛЕСКОВ ЕВГЕНИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ
Для сокращения транспортных мартшрутов в зимний период при отсутствии мостовых сооружений организуют ледовые переправы. Если толщина ледяного покрова недостаточна для безопасной эксплуатации такой переправы, могут быть использованы стандартные методы повышения несущей способности льда. Практика показывает, что физико-механические свойства ледяного покрова, усиленного стандартными способами, недостаточно надежны и отличаются сильной зависимостью от различных внешних факторов. По этой причине возникает необходимость в разработке альтернативных методов для повышения несущей способности льда, например внедрение в лед армирующих элементов. Цель данной работы - определение влияния различных армирующих материалов на несущую способность ледяного покрова для рассматриваемых схем армирования. Модельные эксперименты проводились нами при усилении льда арматурой А400 на специально собранной установке, моделирующей условия чистого изгиба. Для этого, во-первых, выполнено сопоставление результатов экспериментального и численного исследований максимальных прогибов и несущей способности ледяных образцов, армированных стальной арматурой по предложенной схеме. Во-вторых, выполнены численные исследования прочности льда при армировании различными композиционными материалами. При проведении численных экспериментов образцы усиливались поверхностными армирующими каркасами с различными физико-механическими свойствами. Представлены результаты напряженно-деформированного состояния ледяного покрова, выполненные в программном комплексе ANSYS на основе метода конечных элементов с учетом нелинейно-деформационной модели. Дана качественная и количественная оценка эффективности использования различных композитных материалов в качестве армирующих элементов. Показано, что применение армирующих материалов позволяет значительно увеличить несущую способность ледяного покрова.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ ресурса несущих элементов задних мостов карьерных самосвалов в процессе их эксплуатации при различных значениях руководящего уклона трассы
стр.13-20
Паначев Иван Андреевич, Кузнецов Илья Витальевич
Представлены результаты анализа напряженного состояния металлических конструкций задних мостов карьерных самосвалов БелАЗ в производственных условиях при различных значениях руководящего уклона. Описываются способы получения и обработки осциллограммы напряжений. Приведен расчет напряженного состояния заднего моста самосвала при циклических нагрузках с учетом реальной трещины на примере модели БелАЗ-75131. Установлены критерии и показатели долговечности несущих элементов задних мостов большегрузных машин БелАЗ-75131, БелАЗ-75306, БелАЗ-75600. Графически представлена взаимосвязь значений коэффициента остаточного ресурса и руководящего продольного уклона трассы. Приведены рекомендации по эксплуатации карьерного транспорта в условиях разрабатываемого месторождения с целью сохранения ресурса несущих металлоконструкций задних мостов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оценка остаточного ресурса металлических конструкций перегрузочных машин по условию трещиностойкости
стр.21-28
БУДРИН СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ, ОВСЯННИКОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ
Авторы представляют опыт применения своей методики расчёта остаточного ресурса металлоконструкций перегрузочных машин по критерию развития усталостных трещин до критического размера, которую они используют для сложных металлоконструкций перегрузочных машин морских торговых портов в течение последних 5 лет. В основу методики положены известные расчетные зависимости механики разрушения, уточненные и дополненные компонентами, учитывающими специфику эксплуатации перегрузочных машин в сложных погодных условиях. Особое внимание обращалось на точность определения напряжений в элементе металлоконструкции при выполнении рабочих операций из-за постоянно изменяющейся величины нагрузки, действующей на металлоконструкцию, в зависимости от массы поднимаемого груза и положения машины в пространстве. Для подтверждения высокой чувствительности к точности определения напряжений графически представлена зависимость влияния ресурса элемента металлоконструкции с трещиной от размаха напряжений. Методика оценки остаточного ресурса успешно апробирована на целом ряде сложных металлоконструкций перегрузочных машин дальневосточных портов и может быть рекомендована для оценки остаточного ресурса металлоконструкций строительно-дорожных и землеройных машин, работающих в условиях интенсивной эксплуатации.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Влияние водорода на кинетику хрупкого разрушения в металлах
стр.29-37
ЛЕПОВ ВАЛЕРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ, АЧИКАСОВА ВАЛЕНТИНА СЕМЕНОВНА, АРХАНГЕЛЬСКАЯ ЕКАТЕРИНА АФАНАСЬЕВНА
Приводится обзор исследований накопления повреждений и механизмов разрушения при совместном действии механического нагружения и водорода. Обосновывается механизм хрупкого разрушения металлов, обусловленный как особенностями дислокационной структуры, так и содержанием растворённого в кристаллической решётке водорода при статическом и динамическом нагружении в условиях низких климатических температур. Механизм подтвержден результатами наших экспериментальных и расчётных исследований, в частности, по выявлению энергетического спектра внутреннего трения при низкотемпературном вязко-хрупком переходе, численным моделированием процесса накопления повреждений в связной задаче диффузии-упругопластичности и динамическими испытаниями на ударную вязкость. Предложена модель оценки влияния низких температур и водорода на процесс накопления повреждений, учитывающая активационный характер хрупкого разрушения. Расчет показал сильную зависимость темпа накопления повреждений от уровня напряжений, содержания водорода и температуры. Особенно опасным представляется сочетание низких температур и высокого содержания водорода в металле, что характерно для сварных соединений конструкций, эксплуатируемых в условий Арктики и Субарктики. Даны рекомендации по использованию полученных соотношений в численных моделях, а также предложены пути повышения хладостойкости сталей и сплавов путём управления характеристиками дислокационной структуры.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Зависимость суммарной мощности энергетической установки ледокольного судна на воздушной подушке от толщины ледяного покрова, разрушаемого резонансным методом
стр.38-45
Отмечены особенности эксплуатации амфибийных судов на воздушной подушке (СВП), совмещающих транспортные функции с ледокольными при разрушении ледяного покрова резонансным методом, т.е. путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн. На основании ранее полученных автором зависимостей массы, площади и давления в воздушной подушке судна, достаточных для разрушения ледяного покрова, а также известных работ по проектированию СВП рассчитана зависимость суммарной мощности судна от толщины разрушаемого льда. На ранних стадиях проектирования выполненная нами работа позволит определить минимальные энергозатраты СВП, достаточные для разрушения ледяного покрова резонансным методом, т.е. оценить эффективность использования СВП для решения ледотехнических задач.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Определение главных размерений маломерных глиссирующих судов в начальной стадии проектирования
стр.46-52
ЛЮТИКОВ НИКИТА АНДРЕЕВИЧ, НОВИКОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
Выполнен статистический анализ зависимостей длины глиссирующего судна от соотношений его главных размерений. Исследование проведено по данным нескольких десятков построенных в различных странах глиссирующих судов с 1995 по 2014 г. Выполнен анализ используемых в расчетной практике формул, предложена аппроксимирующая зависимость, позволяющая рассчитывать отношение длины к ширине не только для маломерных судов, но и для широкого диапазона изменения длины корпуса, достаточно близкое к рекомендованному успешным опытом эксплуатации. Выведены формулы для определения главных размерений. Полученные результаты и приведенная в статье последовательность выбора главных размерений могут быть использованы в начальной стадии проектирования маломерных высокоскоростных глиссирующих судов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Напряженное состояние бортовых перекрытий при ледовом воздействии
стр.54-63
ПЕЧЕРКИН АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ, НОВИКОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, Васильченко Наталья Петровна
Выполнен анализ напряженного состояния бортовых перекрытий однопалубных судов различной конструкции при сжатии корпуса ледовым полем разной толщины при разной осадке. Перекрытие малого рейдового судна без ледовых подкреплений и арктического буксира категории Arc4 рассчитывались с использованием программного комплекса SolidWorks и аналитически. Сопоставительный анализ показал, что напряжения в элементах конструкций в значительной степени зависят от места приложения нагрузки и могут достигать больших значений, увеличение толщины льда на 20 см приводит к росту максимальных напряжений в шпангоутах почти в 2 раза, а увеличение толщины в 3 раза - в несколько раз. При расчете аналитическим методом и тестировании 3D модели выявлено достаточно высокое совпадение результатов; их относительная погрешность для рассмотренных вариантов в основном не превышает 5%. Результаты исследования напряженного состояния элементов перекрытий при ледовом воздействии могут быть использованы при проектировании подобных конструкций, а также при решении оптимизационных задач по выбору их элементов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Определение давления и траектории движения носовой части судна при контакте с грунтом
стр.64-77
БЕССОНОВА ТАТЬЯНА ИГОРЕВНА, БОБЫЛЕВА АНАСТАСИЯ СТАНИСЛАВОВНА, ИЛЬИН ВИТАЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ, ЛЮТИКОВ НИКИТА АНДРЕЕВИЧ, МАМОНТОВ АНДРЕЙ ИГОРЕВИЧ
Рассчитано давление грунта на днище корпуса по траектории движения носовой части корпуса при швартовке к необорудованному берегу. В отличие от предыдущих работ представленный в статье расчёт учитывает силы инерции движения корпуса судна при контакте. Результат расчёта с учётом динамики более точен, чем расчёт при учете только статики. Показано, как можно моделировать процесс динамического взаимодействия корпуса судна и грунта. Моделирование позволяет рассчитать давление при динамическом контакте, т.е. «с ходу», грунта на корпус судна, определить размеры и места усиления днища судна.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ факторов нарушения прочности и экологической безопасности эксплуатации плавучих буровых установок
стр.78-89
ИГНАТОВИЧ ВЛАДИЛЕН СЕРГЕЕВ, КУЗЬМИНА АННА ВАЛЕНТИНОВНА
Проанализированы возможные факторы нарушения прочности конструкций СПБУ (самоподъемных плавучих буровых установок), а также обеспечение безопасности их эксплуатации в не предусмотренных расчетами условиях. Рассмотрены методы расчета нагрузок в рабочем положении на СПБУ, определена их расчетная несущая способность, а также устойчивость сооружения на сдвиг в рабочем положении. Проверено выполнение условия на сдвиг сопоставлением нагрузки и предельной несущей способности. Полученные результаты позволяют выбрать метод расчета в зависимости от места и условий эксплуатации СПБУ. Наиболее ответственными и нагруженными конструкциями во всех режимах эксплуатации являются опорные колонны. Анализ нагрузок, действующих на сооружение, показывает, что опускание опорных колонн приводит к пропорциональному уменьшению изгибающего момента в опорном сечении колонны в корпусе СПБУ. Выполнен анализ прочности наиболее нагруженных опор буровых установок на всех режимах эксплуатации. Самым опасным режимом для опорных колонн является штормовой отстой при действии максимально возможных внешних нагрузок. Опускание колонн в воду на 1/4-1/3 длины опоры не снижает параметров качки сооружения, однако позволяет уменьшить напряжения в элементах конструкции опор. Максимальные напряжения при выдергивании опор из грунта составляют примерно половину от напряжений при штормовом отстое, что является вполне допустимым и не влияет на безопасность сооружения.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Повышение долговечности головок поршней судовых малооборотных дизелей технологическими методами
стр.90-100
КУЛЕШОВ ИГОРЬ ИГОРЕВИЧ, Леонтьев Лев Борисович
Приведены результаты исследования влияния лазерной обработки серого перлитного чугуна марок СЧ25 различного химического состава на величины глубины проплавления, шероховатости, структуры и твердости поверхности. Установлено, что при погонной энергии 10,5-11,0 джоулей в секунду на 1 мм наблюдается только оплавление вершин пиков, высота которых уменьшается на 4-8 мкм, структура зоны термического упрочнения - мартенсит. Лазерная обработка без расплавления поверхности чугуна позволяет повысить износостойкость серого перлитного чугуна примерно в 4 раза и уменьшить коэффициент трения в 1,8 раза. Увеличение погонной энергии свыше 20 джоулей в секунду на 1 мм приводит к расплавлению чугуна и образованию ледебурита. С увеличением погонной энергии глубина расплавления чугуна возрастает от 0,22 мм при 20 джоулях в секунду на 1 мм до 0,38 мм при 84 джоулях в секунду на 1 мм. Оплавление поверхности чугуна не улучшает его триботехнические свойства. Модифицирование упрочненной поверхности без оплавления материалом на основе вермикулита обеспечивает увеличение износостойкости в 1,5 раза и уменьшение коэффициента трения на 15% по сравнению с поверхностью, упроченной только лазерной закалкой. Модифицирование оплавленной поверхности обеспечивает увеличение износостойкости всего на 12%, при этом коэффициент трения уменьшается незначительно. Для повышения долговечности головок поршней судовых малооборотных дизелей предлагается технология установки противоизносных чугунных колец, упрочненных лазерной обработкой, с последующей трибомодификацией их рабочей поверхности слоистым силикатом на основе вермикулита.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оценка вклада частиц выхлопных газов от судовых двигателей в атмосферу в портовых городах (обзор)
стр.101-110
ЛЕ ХОНГ ХАИ, ТО ЧОНГ ХИЕН, МИНАЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, Грибиниченко Матвей Валерьевич, АВТОМОНОВ ЕВГЕНИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ, ЧЕРНЫШЕВ ВАЛЕРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ, ГОЛОХВАСТ КИРИЛЛ СЕРГЕЕВИЧ
Возможные последствия для здоровья и окружающей среды, связанные с выхлопными газами судовых двигателей, вызвали значительную исследовательскую деятельность в последнее время. Хотя знания о характеристиках выбросов, производимых морскими двигателями, значительно улучшились в связи с постоянно растущим интересом к ним со стороны научного сообщества, по-прежнему отсутствует агрегированная оценка, позволяющая в полной мере понять аспекты выбросов с судов. В настоящем обзоре обобщаются существующие знания о выбросах с судов, освещаются проблемы, связанные с выбросами частиц, такие, как факторы выбросов частиц, химический состав, распределение частиц, факторы, влияющие на выбросы частиц, вклад выбросов судов в окружающую среду, а также влияние выбросов судов на качество воздуха, экосистемы и здоровье человека. Кроме того, в этой статье также упоминаются правила выбросов, методы исследования и оценки выбросов выхлопных газов и метод сокращения выбросов с судна.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Исследование эффективности регенерации отработанных моторных масел судовых дизелей в циклонном испарителе РУМС-1 на основе регрессионных моделей
стр.111-122
ТАРАСОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, СОБОЛЕНКО АНАТОЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ
Представлены разработанные авторами математические модели раздельного удаления воды и топлива, а также модели одновременного удаления воды и топлива из масла при его регенерации. При этом температура вспышки и вязкость регенерированного масла должны быть лучше браковочных значений, определённых регламентирующими документами, что позволяет использовать это масло повторно в двигателях внутреннего сгорания. В исследовании изменялись следующие факторы (для циклонного вакуум-термического испарителя - ЦВТИ): количество регенерируемого масла в час, давление во время регенерации, температура регенерируемого масла во время регенерации. После обработки результатов эксперимента и исключения незначимых коэффициентов были получены уравнения регрессии с доверительной вероятностью 0,95 для расчёта количества удаления воды и количества удаления топлива. Полученные математические модели рекомендуется использовать для расчёта количества удаляемой воды и топлива из ОММ (отбракованного моторного масла), а также для разработки мер по усовершенствованию установки РУМС-1 для повышения количества удаляемой воды и топлива. Определено, что модульная мобильная установка РУМС-1 позволяет восстанавливать в судовых условиях эксплуатационные показатели моторного масла до добраковочного уровня, эффективно удаляя воду и топливные фракции. Установлено, что величина давления вакуума и температура ОММ являются основными факторами, влияющими на процесс регенерации ОММ в модульной мобильной установке РУМС-1. Для расчета параметров процесса удаления водотопливных фракций из ОММ при его одновременном загрязнении указанными фракциями предложены соответствующие уравнения.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Технология реагентной очистки стоков с высоким содержанием морской воды рыбоперерабатывающих предприятий
стр.123-132
КУНДЕНОК СВЕТЛАНА БОРИСОВНА
Представлены результаты авторских исследований с 2015 по 2019 г. реагентной очистки сточных вод предприятия, использующего морскую воду, в процессе которых была создана и апробирована технология переработки рыбы и морепродуктов (индивидуальный заказ ООО «ДальВОДГЕО»). Показаны особенности процесса реагентной очистки солями алюминия в присутствии ионов магния и кальция морской воды, которые участвуют в процессах гидролиза ионов алюминия с образованием крупных, хорошо осаждаемых флоккул. Приведены результаты исследований по очистке сточных вод, на их основе и при участии автора разработана экспериментальная установка и запроектирована новая промышленная технология, которая позволяет удалить из сточных вод, содержащих морскую воду, до 77-99% различных загрязнений, а также сократить расход соли алюминия: на 30-50% - за счет использования в качестве коагулянта присутствующих в сточных водах ионов магния и кальция, на 10-12% - за счет рециркуляции образующегося гидроксидного осадка.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Основные требования к зернистым материалам контактной загрузки осветлителей
стр.133-142
МЕДВЕДЬ ПОЛИНА ВЛАДИМИРОВНА, ГОЛОВИН ВИКТОР ЛЕОНТЬЕВИЧ
Обследования действующих контактных осветлителей (КО), а в данной статье - осветлителей с контактной загрузкой, проведенные на станциях водоподготовки Приморского края (Артемовский и Раковский гидроузлы, а также г. Фокино), позволили оценить ряд качественных параметров зернистых материалов, используемых на этих сооружениях. С учетом гидродинамических особенностей работы осветлителей, в которых загрузка на протяжении фильтроцикла находится во взвешенном состоянии, определено, что ее важнейшим показателем является механическая прочность материалов. При достаточно высокой интенсивности постоянное абразивное взаимодействие зерен материала может привести к его измельчению и недопустимым потерям (выбросу с промывной водой) при гидравлической регенерации, что доказано практикой эксплуатации КО. В конечном итоге авторами получены физико-химические характеристики нового фильтрующего материала - кварцевого песка Павловского разреза. Результаты данного исследования могут быть использованы при выборе фильтрующего материала для фильтров и контактных осветлителей, а также при проектировании станций водоподготовки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
К оценке требований к бетону по морозостойкости в зависимости от температурного режима конструкций
стр.143-153
БЕККЕР АЛЕКСАНДР ТЕВЬЕВИЧ, ПОМНИКОВ ЕГОР ЕВГЕНЬЕВИЧ, МАКАРОВ ОЛЕГ АРТУРОВИЧ
Бетон, как один из наиболее используемых материалов в строительстве, должен соответствовать необходимым требованиям, определяемым при проектировании сооружений с учетом класса, условий эксплуатации, сроков службы сооружений. В холодных регионах важнейшую роль в способности бетона сопротивляться воздействиям окружающей среды играет его морозостойкость. В связи с этим обоснование и назначение требований по морозостойкости к бетону является важным вопросом. В работе рассмотрены особенности назначения марки бетона по морозостойкости заглубленных сооружений с технологически независимыми элементами. Выполнено численное моделирование свайной конструкции с целью назначения требований к бетону по морозостойкости для технологически независимых элементов конструкции в зависимости от их температурного режима. Для решения данной задачи использовался ряд температур наружного воздуха за 30-летний период. В результате расчета были получены значения средних температур наиболее холодных пяти дней каждого года в исследуемом периоде в оголовках свай. Данные значения обработаны с использованием закона распределения Гумбеля с целью определения расчетной температуры конструкции. По данной расчетной температуре определены требуемые марки по морозостойкости для бетона элементов исследуемой конструкции в соответствии с действующими российскими нормативными документами.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
