Search

Актуальность. В процессе эксплуатации нефте- и газопроводов в структуре металла их стенок возникают дефекты сплошности (поры, расслоения, трещины различной природы и др.). Особенность данных дефектов обусловлена тем, что при эксплуатационных нагрузках в их вершинах возникает концентрация напряжений, что приводит к росту количества дефектов и геометрических размеров с последующим слиянием последних и образованием крупных дефектов и, как следствие, снижению прочностных свойств металла трубопроводов. Раннее выявление дефектов сплошности металла и их устранение до того, как они достигнут критического размера, являются актуальными задачами, решение которых повысит надежность и прочностные свойства металла трубопроводов, а также продлит их ресурс. Цель: исследование эффективности магнитно-импульсной обработки для повышения прочностных характеристик металла стенки бывших в эксплуатации нефте- и газопроводов путем уменьшения размеров дефектов. Объекты: дефектные участки магистральных нефте- и газопроводов. Методы: магнитно-импульсная обработка образцов из стали 17Г1С бывшего в эксплуатации магистрального газопровода диаметром 720 мм, содержащих коррозионное растрескивание под напряжением, на магнитно-импульсной установке МИУ-10- СГАУ, определение изменений температуры, вызванных магнитно-импульсной обработкой, испытание образцов на ударную вязкость, определение влияния магнитно-импульсной обработки на прочностные свойства металла газопровода, исследование поверхности излома образцов после испытаний на ударную вязкость. Результаты. Экспериментально было установлено повышение на 14 % ударной вязкости обработанных магнитно-импульсной обработкой образцов по сравнению с необработанными образцами. Снимки распределения температуры при магнитно-импульсной обработке показали значительное повышение температуры вблизи вершин трещин. Было выявлено, что разрушение металла образцов, подвергнутых магнитно-импульсному воздействию, приобрело более вязкий характер. The relevance. During the operation of oil and gas pipelines, continuity defects (including point and linear defects such as delamination, cracks of various nature, etc.) occur in their structure. The peculiarity of material continuity defects is caused by the fact that in the process of loading the defects cause stress concentration near their tops, which leads to a rapid increase in their number and geometric dimensions, followed by the merging of the latter and the formation of large discontinuities, and as a consequence, the strength properties of pipelines decrease. Consequently, early detection of metal continuity defects and their elimination before they reach a critical size are urgent tasks. The solution of which will significantly improve the operational and strength properties of the working elements of pipelines and extend their lifespan. The main aim of the research is to study the effectiveness of magnetic-pulse treatment to improve the strength properties of used oil and gas pipelines by reducing the defects size. Objects: defective sections of main oil and gas pipelines. Methods: magnetic pulse treatment of samples on a magnetic-pulse unit MPU-10-SSAU 10, determination of temperature changes caused by magnetic-pulse treatment, testing samples for impact strength on a pendulum-testing machine, comparison of the obtained results for treated and untreated samples, determination of the effect of magnetic-pulse treatment on the strength properties of gas pipeline metal, study of the fracture surface of samples after impact tests. Results. It was established experimentally that the impact strength of the treated samples increased by 14 % compared to the untreated samples. Snapshots of the temperature distribution during the magnetic-pulse treatment showed a significant increase in temperature near the crack tips. It was found that destruction of the metal subjected to magnetic-pulse action acquired more viscous character.

На основе обобщения литературных данных проведен сравнительный анализ температурных зависимостей предела прочности отожженных полуфабрикатов из псевдо-α- и (α + β)-титановых сплавов, предназначенных для производства авиационных ГТД. Выявлены 4 группы сплавов с приблизительно одинаковой интенсивностью разупрочнения в интервале температур 20–600 °С. На основе представлений об эквивалентах по алюминию и молибдену разработаны модели для теоретического обоснования состава сплавов с регламентируемым уровнем прочности при температурах эксплуатации., A comparative analysis of the temperature dependences of the tensile strength of annealed semis made from near-α- and (α + β)-titanium alloys intended for the production of aircraft gas turbine engines was carried out on the base of the generalization of literature data. Four groups of alloys with approximately the same softening intensity in the temperature range of 20–600 °C were identified. Based on the concepts of aluminum and molybdenum equivalents, models for the theoretical substantiation of the composition of alloys with a regulated level of strength at operating temperatures have been developed.

Показано, что для смеси вторичных полиолефинов и диспергированного в планетарной мельнице бентонита, модифицированного кремнийорганической жидкостью и гудроном соапстока, разрушающее напряжение при растяжении по сравнению с исходным композитом увеличивается в 1,5 –2,0 раза. Для содержания в композите модифицированного бентонита в пределах 2,5–4,5 мас. % характерны стабильные показатели его прочности, что указывает на формирование в этих условиях более однородной структуры композиционной системы. Выдвинуто предположение о том, что при содержании до 42,5 мас. % частиц бентонита с дисперсностью 40 мкм и менее активируется межмолекулярное взаимодействие на границе раздела «полимер – наполнитель». Рассмотрен механизм повышения прочностных характеристик композитов с модифицированным бентонитом, обусловленный комплексом адгезионных взаимодействий и физико-химических превращений на межфазных границах. It is shown that for a mixture of secondary polyolefins and bentonite dispersed in a planetary mill, modified with organosilicon liquid and soapstock tar, the destructive tensile stress increases by 1.5–2.0 times compared to the initial composite. For the content of modified bentonite in the composite in the range of 2.5 –4.5 wt. % is characterized by stable indicators of its strength, which indicates the formation of a more homogeneous structure of the composite system under these conditions. It has been suggested that with a content of up to 42.5 by weight. % of bentonite particles with a dispersion of 40 microns or less, the intermolecular interaction at the polymer-filler interface is activated. The mechanism of increasing the strength characteristics of composites with modified bentonite due to a complex of adhesive interactions and physico-chemical transformations at the interphase boundaries is considered.

Целью данной работы является выявления степени влияния наличия наполнителя в фотополимерной системе на изменение физико-механических характеристик материала в зависимости от высоты слоя печати. Выявлено, что введение наполнителя в фотополимерные системы позволяет снизить слоистость структуры и избавиться от влияния высоты слоя печати на механические свойства.

The reaction of furfuryl and polyatomic alcohols synthesized hydroxyl-containing furan oligomers and their physical-chemical properties have been studied. Using these oligomers, industrial foams are modified and rigid polyurethane foams are developed. The influence of the nature of the synthesized furan oligomers on the performance properties of rigid polyurethane foams is presented. Аннотация Реакцией фурфурилового и многоатомных спиртов синтезированы гидроксилсодержащие фурановые олигомеры и изучены их физико-химические свойства. Использованием этих олигомеров модифицированы промышленные пенопласты и разработаны жесткие пенополиуретаны. Показано влияние природы синтезированных фурановых олигомеров на эксплуатационные свойства жестких пенополиуретанов., {"references":["1.\tШукурджиев М.С. Получение фурано-эпоксидных совмещенных смол с использо-ванием кубовых остатков фурфурилового спирта и разработка полимерных композиций на их основе // Автореферат дисс. … к.т.н., Ташкент, ТашПИ, 1990, с.20.","2.\tМагрупов Ф.А. Закономерности образования и свойства полимеров гидроксилсо-держащих фурановых соединений. Автореферат. дисс. … д.х.н., Киев, ИХВС АН РУ, 1982, с.42.","3.\tGökmen V., Açar Ö.Ç., Arda S., Francisco J.M., Effect of leaven-ing agents and sugars on the formation of hydroxymethylfurfural in cookies during baking. / Eur. Food Res. Technol., 2008, 226, р.1031-1037.","4.\tMa Jiping, Pang Yi, Wang Min, Xu Jie, Ma Hong, Nie Xin j Mater. Chem. The copoly-merization reactive of diols with 2,5-furandicarboxylic acid for furan-based copolyester. J terials. 2012, 22, №8, p.3457-3461.","5.\tМаматов Ю.М. Фурановые смолы. -М.: ОНТИТЭИмикробиопром, 1974. -100 с.","6.\tRandall D. The polyurethanes book. John Wiley and Sons LTD/D. Randall, S. Lee. 2002, –477p.","7.\tМарк Ф. и др. Полиуретаны. Состав, свойства, производство, применение. Пер. c англ. СПб, ЦОП «Профессия». 2018. 576с.","8.\tТоропцева А.М., Белогородская К.В., Бондаренко В.М. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений. – Л.: «Химия», 1972. - 416с.","9.\tСборник физико-механических испытаний пеноматериалов, Под ред. Ю.Н.Полякова, Владимир, изд. ВНИИСС, 1967, -с.63.","10.\tAlimuhamedov M.G., Magrupov F.A., Kinetick of homopolycondensation of furfuryl alcohol., Polym. Sci. 2007, SER B., vol.49, № 78, p.167-171.","11.\tНизамов Т.А. Синтез и исследование фурфурил-алкиленовых олигомеров// «Пласт. массы», 2011, №3. –с.41-44.","12.\tИржак В.И. Топологическая структура полимеров. Казань, Изд-во КНИТУ, 2013, -520с.","13.\tRentz W.J., Dunlop W.L., Leitheiser. A nen furan polyol for lov-fire-hazard rigid ure-thane foams // Consum. Prod. Flamm. Abic. 1982, 9. №12. р.149-160."]}

Актуальность исследования. Коррозия металлов является наиважнейшей проблемой, с которой связаны большие потери металлов. Ежегодно от коррозии безвозвратно теряются сотни тонн металлов, поэтому все исследования, направленные на антикоррозионную защиту металлов, являются целесообразными и актуальными. Цель исследования. Существуют различные методы антикоррозионной защиты металлических деталей, но нет достаточно эффективного метода для конкретных условий антикоррозионной защиты. Целью настоящей работы является использование отходов лакокрасочных материалов для получения антикоррозионных покрытий металлических деталей. Объектом исследования являются отходы лакокрасочных материалов, полученные при окраске автомобилей. Методы: изучение физико-химических свойств отходов; подбор состава для растворения отходов лакокрасочных материалов; разработка рецептуры и получение антикоррозионной мастики; испытание полученного антикоррозионного лакокрасочного покрытия на адгезию, химостойкость, прочность пленки на изгиб, прочность пленки на удар, огнестойкость, морозостойкость; определение наиболее эффективного компонентного и количественного состава полученного покрытия. Выбраны металлические пластинки для нанесения защитного лакокрасочного покрытия, растворы различных соединений для проведения испытаний по определению потери массы опытных металлических образцов Результаты. Разработана и получена мастика на основе госсиполовой смолы и твердых отходов лакокрасочных материалов. Отходы лакокрасочных материалов - потери, получаемые при окраске автомобилей. Госсиполовая смола представляет собой отход масложиркомбината. Полученная мастика прошла испытания в лабораторных условиях по показателям качества в соответствии со стандартами, получены положительные результаты. Проведены эксплуатационные испытания в дорожных условиях, пробег автомобиля составил 12780 км, при исследовании изменения на поверхности покрытия не обнаружены. The relevance of the research. Corrosion of metals is the most important problem with which large losses of metals are associated. Hundreds of tons of metals are irretrievably lost annually from corrosion, therefore, all studies aimed at the corrosion protection of metals are appropriate and relevant. The main aim. There are various methods of anticorrosion protection of metal parts, but there is no sufficiently effective method for specific conditions of anticorrosion protection. The aim of this work is the use of waste paint and varnish materials to obtain anti-corrosion coatings of metal parts. Objects: waste paint and varnish materials obtained by painting cars. Methods: study of the physicochemical properties of the waste; selection of compositions for dissolving paintwork materials; formulation development and receipt of anticorrosive mastic; testing the obtained anticorrosive paint coating for adhesion, chemical resistance, film strength in bending, impact strength, fire resistance, frost resistance; preparation of metal plates for applying a protective paint coating and solutions of various compounds for testing to determine the mass loss of experimental metal samples; determination of the most effective component and quantitative composition of the resulting coating. Results. The authors have developed and obtained the mastic based on gossypol resin and solid waste of paints and varnishes. Gossypol resin is a waste oil-fat plant. The resulting mastic was tested in laboratory conditions in terms of quality, positive results were obtained. Operational tests were carried out in road conditions, the car's mileage was 12,780 km, no changes were found on the surface of the coating.

During the study, transparent ceramics based on yttrium-aluminum garnet (Y3Al5O12) were obtained:Ce) with graphene oxide (GO) additions from 0.1 to 1%, annealed at a temperature of 1250-1650 °C. The effect of the annealing temperature and the concentration of additives on the composition, density and optical characteristics of the obtained samples is investigated. It is shown that graphene oxide has a positive effect on the characteristics of luminescent ceramics.

Целью исследований является определение прочностных свойств лущеного шпона из березы и ее использование в переработке.

In the present study, the surface layer of bronze slab was modified by friction stir processing. After the processing metallography and microhardness of the processed slab sample were examined. Bronze is a material with excellent electrical and thermal conductivity and corrosion resistance, but its mechanical properties are very low. As a result, it was determined that friction stir processing is significantly improves the mechanical properties of bronze.

Исследовано влияние дополнительных нагревов на твердость слитка сплава 01570 диаметром 805 мм, отгомогенизированного при 380 °С в течение 10 ч и имеющего в этом состоянии твердость 79 ед. НВ. Установлено, что после дополнительных нагревов при 400 и 440 °С твердость слитка повышается. Она достигает максимальных значений 93 ед. НВ после отжига при 400 °С в течение 10 ч и 87 ед. НВ после отжига при 440 °С в течение 5 ч. Проводили отжиг заготовок под образцы. Для повышения прочностных свойств массивных полуфабрикатов, изготавливаемых из крупногабаритных цилиндрических слитков сплавов 01570 и 1570С, предложен двухступенчатый (380 °С, 10 ч + 400 °С, 10 ч) режим гомогенизационного отжига таких слитков., The effect of additional heats up on the hardness of ∅ 805 mm ingot made from 01570 alloy was studied. After homogenization at 380 °C, 10 h the ingot had 79 HB hardness. It has been established that after additional heating the hardness of the ingots increases and reaches its maximum values of 93 and 87 HB after annealing at 400 °C, 10 h and at 440 °C, 5 h respectively. A two-stage (380 °C, 10 h + 400 °C, 10 h) mode of the homogenization annealing of such ingots was proposed to improve the strength properties of 01570 and 1570C alloy massive semiproducts made from such large-sized cylindrical ingots.

Синтезированы двухкомпонентные полиуретановые композиции на основе полиэфирной cмолы ПДА 800У и полиизоцианата Desmodur 44V20L и изучены их прочностные свойства. В результате проведенных исследований, получены композиции, содержащее оптимальное количество отвердителя, прочность композиций изменяется от 50 Н при температуре минус 50°С до 65,5 Н при температуре плюс 20°С. Полученные результаты, можно использовать для дальнейших исследований в области синтеза полиуретановых двухкомпонентных композиций используемых для защиты металлов от механических воздействий.

Проведено сопоставление временного сопротивления разрыву титановых сплавов на основе кластерного анализа, который позволил выделить 8 групп сплавов с приблизительно одинаковой интенсивностью снижения прочности в интервале температур 20-600°С. Предложены модели, позволяющие провести прогнозирование предела прочности сплавов разных классов при различной температуре эксплуатации, если известно значение предела прочности отожженного полуфабриката при комнатной температуре., The current article makes a comparison of the tensile strength of titanium alloys on the basis of cluster analysis, which allowed for identifying 8 groups of alloys with approximately the same intensity of strength reduction in the temperature range of 20-600°C. The study proposes models that allow for predicting the rupture resistance of alloys of different classes at different operating temperatures if the value of the rupture resistance of the annealed semi-fabricated products at room temperature is known., Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 2 (104) 2021, Pages 22-25

Practical approaches to controlling the strength and deformation properties of ice reinforced with basalt materials (rovings, fibres and nets) and/or modified by dopants of various groups are discussed in this paper. To carry out the entire research on the strength and deformation properties, approximately a thousand of ICMs samples were produced and tested. The three-point bending tests of ice beams and the compression tests of ice cylinders were carried out by authors. It was shown that the introduction of basalt rovings significantly improves the strength and deformation properties of freshwater ice. Ice reinforcement modifies the mechanism of cracks propagation and the overall nature of the specimens' failure. The major morphological and topological factors involved in the manufacture process of high strength ice composite materials were revealed. A combination of basalt rovings reinforcement and chemical modification of the ice matrix with dopants increases the strength properties of the tested ICM specimens by 4-6 times compared to freshwater ice samples. Based on collected experimental data the corresponding recommendations on the choice of reinforcement parameters are given dependent on the functional purpose of the ice composites being implemented.

Tribomechanical properties of antifriction composites based on the extrudable matrix “UHMWPE + 17 wt. % HDPE-g-VTMS + 12 wt. % PP” with chopped fiberglass formed by three methods: Hot Pressing of Powders (HPP), Hot Pressing of Granules (HPG) and Fused Deposition Modeling (FDM) was studied. It has been found that a composite fabricated by the FDM method possesses the highest strength properties (elastic modulus, yield strength and tensile strength). It is shown that tribological properties (friction coefficient, volumetric wear) of composites fabricated by the three methods are close to each other that is related to impact of the reinforcing filler (fiberglass). The latter takes on compressive and shearing loads during tribo-loading and improves wear resistance of the composite. The studied multicomponent UHMWPE based composite is recommended for use as a feedstock for the manufacturing antifriction products by additive manufacturing.

Тема выпускной квалификационной работы: «Фибробетон на основе аморфного металлического волокна». Работа посвящена исследованию физико-механических свойств фибробетона на основе нового и неизученного аморфного металлического волокна и разработке состава фибробетона для использования в строительной сфере. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Проведение испытаний бетонных образцов, армированных новым видом аморфной фибры, произведенной в Политехническом университете Петра Великого г. Санкт-Петербург. 2. Проведение испытания бетонных образцов, армированных различными видами коммерческих фибр. 3. Анализ результатов испытаний аморфной фибры по сравнению с другими видами фибр. 4. Математическое описание зависимости прочностных свойств бетона от процентного содержания фибры. 5. Проведение расчетов для определения напряжённо-деформированного состояния строительных конструкций с использованием в качестве материала фибробетон на основе аморфного металлического волокна. Экспериментальные исследования по испытанию мелкозернистых бетонов и бетонов с крупным заполнителем проводились в лабораториях инженерно-строительного института СПбПУ в соответствии с апробированными методиками с использованием сертифицированного оборудования. В ходе испытаний определялись такие физико-механические характеристик как прочность на сжатие и изгиб мелкозернистых фибробетонов и бетонов с крупным заполнителем, а также удельное электрическое сопротивление образцов из мелкозернистого бетона. Помимо испытаний фибробетона на основе аморфной металлической фибры были проведены испытания фибробетонов с коммерческими волокнами и произведен сравнительный анализ с результатами испытаний аморфной фибры. По результатам экспериментальных данных предложены математические формулы для расчета прогнозирования прочностных показателей фибробетона с аморфной фиброй. На примере расчета межэтажного перекрытия в программном комплексе ЛИРА САПР была продемонстрирована апробация фибробетона при расчете и проектировании конструкции межэтажного перекрытия. В результате работы было доказано, что данный вид дисперсного армирования является перспективным и может применятся при проектировании и строительстве новых объектов, а также при реконструкции и модернизации уже существующих объектов., The subject of the graduate qualification work is “Fiber-concrete based on the amorphous metal fiber”. The work is devoted to the study of the physicomechanical properties of fiber-reinforced concrete based on a new and unexplored amorphous metal fiber and the development of the composition of fiber-reinforced concrete for use in the construction industry The research set the following goals: 1. Testing of concrete samples reinforced with a new type of amorphous fiber, produced at the Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University. 2. Testing of concrete samples reinforced with various types of commercial fibers. 3. Analysis of test results of amorphous fiber compared with other types of fiber. 4. A mathematical description of the dependence of the strength properties of concrete on the percentage of fiber. 5. Carrying out calculations to determine the stress-strain state of building structures using fiber-reinforced concrete based on amorphous metal fiber. Experimental studies to test fine-grained concrete and concrete using a full aggregate carried out in the laboratories of the SPbPU Engineering and Construction Institute in accordance with approved methods using certified equipment. During the tests, such physical and mechanical characteristics as compressive strength and bending of fine-grained fiber-reinforced concrete and full-filled concrete, as well as electrical resistivity of samples of fine-grained concrete, were determined. In addition to tests of fiber-reinforced concrete based on amorphous metal fiber, tests of fiber-reinforced concrete with commercial fibers were carried out and a comparative analysis was made with the results of tests of amorphous fiber. Based on the experimental data, mathematical formulas are proposed for calculating the predicted strength parameters of fiber concrete with amorphous fiber. On the example of calculating the interfloor overlap in the LIRA SAPR software packages, the testing of fiber concrete was demonstrated in the calculation and design of interfloor constructions. As a result of the work, it was proved that this could be related to the design and construction of new facilities, as well as during the reconstruction and modernization of existing facilities.

The irradiation of hypoeutectic silumin 383.1 with an intense pulsed electron beam in the melting mode and rapid crystallization of the surface layer has been performed. A multiphase submicron nanostructured surface layer with a thickness of up to 70 nm has been formed. Mechanical tests of the irradiated silumin samples in tensile experiments have been carried out. A significant increase in strength and plastic properties of silumin irradiated with an electron beam has been established. Features and patterns in the distribution of displacement fields in the deformation process in surface layers of the samples in realtime have been identified by digital image correlation method using the optical measuring system VIC-3D.

Методом многоуровневого компьютерного моделирования исследованно влияние распределения зерен по размерам на механическое поведение сплавов Zr−Nb при высокоскоростном растяжении. Исследовано влияние объемной концентрации крупных зерен на зарождение и рост повреждений. Показано, что сплавы Zr−Nb с зеренными структурами, характеризующимися бимодальным распределением размеров, обладают повышенными прочностными и деформационными характеристиками.

The work is devoted to the study of the possibility and feasibility of environmentally safe bleaching of sulfate hardwood pulp by TCF-technology without the use of traditional oxygen and ozone as a delignifying reagent. The TCF-technology of sulphate hardwood pulp bleaching (scheme Pa-EP-Pd-Aac-P-A) was developed with only one oxidizing reagent – hydrogen peroxide. It is proposed to carry out of pulp delignification with hydrogen peroxide in an acid medium conditions, additional delignification and bleaching – with hydrogen peroxide in an alkaline medium conditions. Soft oxidizing effect of hydrogen peroxide used at all stages of bleaching provides selectivity of the process along with ecological compatibility of the scheme. The mechanical strength of pulp varies during bleaching in accordance with the change of the degree of delignification and is very moderate, and the total loss of pulp fibers is only 6.1%. Production of hardwood sulfate pulp, as well as sulfite, is associated with difficulties caused by a "harmful" resin at a small proportion of extractives. The proposed scheme of bleaching provides a high degree of resin removal and contributes to the depitching, i.e. decision of very important problems in sulphate hardwood pulp production., Работа посвящена исследованию возможности и целесообразности экологически безопасной отбелки сульфатной лиственной целлюлозы по TCF-технологии без применения в качестве делигнифицирующего реагента традиционных кислорода и озона. Разработана технология отбелки сульфатной лиственной целлюлозы по TCF-технологии с применением только одного окисляющего реагента – пероксида водорода. Предлагается делигнификацию целлюлозы проводить пероксидом водорода в кислой среде, дополнительную делигнификацию и отбелку – пероксидом водорода в щелочной среде. Мягкое окислительное действие применяемого на всех ступенях отбелки пероксида водорода обеспечивает наряду сэкологичностью схемы селективность процесса. Показатели механической прочности целлюлозы изменяются в ходе отбелки в соответствии с изменением степени делигнификации и весьма умеренно, а общие потери волокна составляют всего 6.1%. Производство лиственной сульфатной целлюлозы, как и сульфитной, связано со смоляными затруднениями, вызываемыми при незначительной доле экстрактивных веществ «вредной» смолой. Отбелка по предложенной схеме обеспечивает высокую степень обессмоливания целлюлозы по общей и «вредной» смоле, что способствует устранению смоляных затруднений, т.е. решению весьма важной проблемы сульфатного производства лиственной целлюлозы.

This paper investigates the strength properties of the fine-grained concrete reinforced with the amorphous fiber based on the Fe-B-C system and obtained by the "spinning" method, and concretes reinforced with commercially available types of fibers: fiber based on mineral wool, basalt fiber, fiberglass, steel and polypropylene fibers. The flexural and compressive strength tests with the fiber-reinforced concrete specimens were carried out in accordance with the standard method corresponding to the Russian State Standard. The analysis of results was made by comparison with the characteristics of the control specimens without reinforcement. The best flexural strength characteristics were shown by specimens with the amorphous fiber, while the highest compressive strength was demonstrated with the steel fiber. The addition of the amorphous fibers leads to an increase of 56% in the flexural strength, but decreases the compressive strength by 30% compared to the control specimens, which proves the efficiency of this fiber working in bending. The addition of the steel fiber shows an increase of 20% in flexural strength and an increase of 14% in compressive strength, which confirms the positive effect of adding a commercially available fiber to the fine-grained concrete. The compounds of the fiber concrete with the compression strength limit up to 38 MPa and tensile strength in bending up to 12 MPa were developed, which allows to use amorphous fiber as a compound of fine-grained concrete in the construction industry., В данной статье исследуются прочностные свойства мелкозернистого бетона, армированного аморфным волокном на основе системы Fe-B-C и полученного методом «прядения», и бетоны, армированные коммерчески доступными типами волокон: волокно на основе минеральной ваты, базальт волокно, стекловолокно, стальные и полипропиленовые волокна. Испытания на изгиб и прочность на сжатие с образцами фибробетона проводились по стандартной методике, соответствующей ГОСТу. Анализ результатов производился путем сравнения с характеристиками контрольных образцов без подкрепления. Наилучшие характеристики прочности на изгиб показали образцы с аморфным волокном, в то время как наивысшая прочность на сжатие была продемонстрирована у образцов из стального волокна. Добавление аморфных волокон приводит к увеличению прочности на изгиб на 56%, но снижает прочность на сжатие на 30% по сравнению с контрольными образцами, что доказывает эффективность этого волокна, работающего при изгибе. Добавление стального волокна показывает увеличение прочности на изгиб на 20% и повышение прочности на сжатие на 14%, что подтверждает положительный эффект от добавления имеющегося в продаже волокна к мелкозернистому бетону. Был разработан состав фибробетона с пределом прочности на сжатие до 38 Мпа и на растяжение при изгибе до 12 МПа, что позволяет использовать аморфную фибру в составе мелкозернистого бетона в строительной индустрии.

Предметом исследования является производство прямоугольной медной проволоки для электротехнических целей. Приведен патентно-литературный обзор, включающий в себя некоторые особенности производства медной проволоки, а также способы ее производства, оборудование и инструмент. Представлена общая технологическая схема производства прямоугольной медной проволоки. Также приведена информация, касающаяся схемы напряженного состояния в зоне очага деформации при волочении и конфигурация канала волоки. Помимо вышеприведенной, приведена информация, касающаяся испытаний проволоки на растяжение и анализ их результатов. The subject of the study is production of rectangular copper wire for electrical purposes. There are patent and literature review which include several features of production of copper wire, methods of production, equipment and tools. Given the general technological scheme of production of rectangular copper wire. Given information about scheme of stress state in deformation zone when drawing and configuration of die hole. Also given information about tensile test and analysis of its results.

Методом математического планирования эксперимента установлена функциональная зависимость относительной величины межчастичного контакта от температуры спекания, среднего размера частиц и процентного содержания фосфора для осаждаемых порошков в поровых каналах заготовки, что позволит получать качественные пористые проницаемые материалы из порошков различного гранулометрического состава за один цикл спекания.

Представлены результаты проведенных экспериментов процесса сушки, установлено влияние режимных параметров обработки в условиях воздействия акустических колебаний ультразвукового диапазона на прочностные свойства текстильных материалов, что может быть использовано при разработке практических рекомендаций по повышению показателей прочностных свойств изделий. Установлено, что в процессах сушки существует «пороговое» значение мощности излучателя, обеспечивающее при обработке максимальную прочность для конкретного материала. При превышении этого значения прочность образцов начинает снижаться, что свидетельствует о повреждении микроволокон материала. Показаны результаты исследований и обработка экспериментальных данных в виде эмпирических уравнений и графиков, которые могут использоваться в инженерной практике при выборе режимов ультразвуковой термической обработки и сушки.

Металлические сетки в виде многослойных пакетов используются как высокопористые легкодеформируемые элементы для защиты силовых корпусов взрывных камер и других конструкций от осколочного повреждения и других импульсных воздействий. Пакет сеток формируется, как правило, путем наложения слоев друг на друга с сохранением направлений проволок, поэтому многослойный пакет можно считать высокопористым деформируемым элементом конструкции, обладающим ортотропными свойствами. В результате экспериментальных исследований были получены кривые деформирования многослойных пакетов и одного слоя плетеной металлической сетки при испытаниях на сжатие по нормали к слою и растяжение вдоль проволок, вплоть до разрушения образцов. Экспериментально показан эффект увеличения силы растяжения предварительно обжатого одного слоя плетеной сетки, характерный для многослойных пакетов. Математическое моделирование деформирования одного слоя плетеной сетки подтверждает эффект увеличения силы при растяжении вдоль линий проволок после предварительного обжатия слоя по нормали. По результатам математического моделирования выявлены два механизма увеличения растягивающей силы. Первый – связан с упрочнением материала в окрестности узла сетки, вызванного сильным его обжатием и развитым пластическим течением. Второй – с тем, что в результате обжатия растягиваемые проволоки находятся преимущественно в сжатом состоянии и для их растяжения требуются дополнительные силы.

Цель работы – изучение влияния различных упрочняющих веществ на прочностные свойства тароупаковочных видов бумаги. Объектами исследования являлись бумажные массы, представляющие дисперсные системы, содержащие макулатурные волокна, гидрофобизирующие, упрочняющие вещества, и изготовленные из них образцы бумаги.

Металлические сетки в виде многослойных пакетов используются как высокопористые легкодеформируемые элементы для защиты силовых корпусов взрывных камер и других конструкций от осколочного повреждения и других импульсных воздействий. Пакет сеток формируется, как правило, путем наложения слоев друг на друга с сохранением направлений проволок, поэтому многослойный пакет можно считать высокопористым деформируемым элементом конструкции, обладающим ортотропными свойствами. В результате экспериментальных исследований были получены кривые деформирования многослойных пакетов и одного слоя плетеной металлической сетки при испытаниях на сжатие по нормали к слою и растяжение вдоль проволок, вплоть до разрушения образцов. Экспериментально показан эффект увеличения силы растяжения предварительно обжатого одного слоя плетеной сетки, характерный для многослойных пакетов. Математическое моделирование деформирования одного слоя плетеной сетки подтверждает эффект увеличения силы при растяжении вдоль линий проволок после предварительного обжатия слоя по нормали. По результатам математического моделирования выявлены два механизма увеличения растягивающей силы. Первый – связан с упрочнением материала в окрестности узла сетки, вызванного сильным его обжатием и развитым пластическим течением. Второй – с тем, что в результате обжатия растягиваемые проволоки находятся преимущественно в сжатом состоянии и для их растяжения требуются дополнительные силы.

Within the framework of the search for the method of determination of the strength properties of concrete under the action of an explosion or high-velocity impact, suitable for large scale concrete samples, the evolution of the compression pulse in plates or rods made of concrete with compressive strength of 30 MPa was investigated. It was found that wave configuration consisting of the ramped elastic precursor with insignificant stress jump at the front followed by a dispersed plastic shock wave is formed in the plates under uniaxial shock compression. In this experimental configuration, the compressive strength of the material is not identified. Experiments with concrete rods of various diameters have demonstrated the scalability of the wave process. It was established that the compressive fracture of the rods occurs at a distance of around twice their diameters and is accompanied by the fast decay of the load pulse after that weakly decaying elastic wave was propagated along the rods. The measurements of parameters of the compression pulse at the end of the fracture zone allowed us to determine the value of the dynamic compression strength of concrete equal to $$105\pm 20~\hbox {MPa}$$ , which turned out to be 3.5 times higher than the static strength.

Трехмерная компьютерная модель бумажного листа, созданная на основе математически формализованных закономерностей и разработанных алгоритмов, позволяет не только визуализировать и анализировать трехмерную структуру волокнистого материала, но и прогнозировать его деформационные и прочностные свойства.

Based on the registration and analysis of the full wave profiles, the Hugoniot elastic limit and spall strength of ceramics based on tungsten carbide with different cobalt content are measured. We also study the influence of the cobalt content on the mechanical characteristics of tungsten carbide such as hardness, fracture strength, Young’s modulus, shear modulus, and sound velocity. It is shown that in the process of spalling, the failure stresses grow and the dynamic elastic limit decreases almost linearly within the scatter of their values with growing cobalt content; moreover, the value of the Hugoniot elastic limit is abruptly practically halved as the cobalt content grows from 0 to 2 wt %.

Столбов Валерий Юрьевич, д-р техн. наук, профессор, декан факультета прикладной математики и механики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь; valeriy.stolbov@gmail.com. Федосеев Сергей Анатольевич, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры вычислительной математики и механики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь; fsa@gelicon.biz. V.Yu. Stolbov, valeriy.stolbov@gmail.com, S.А. Fedoseev, fsa@gelicon.biz Perm National Research Politechnic University, Perm, Russian Federation Рассматривается задача выборочного контроля качества металлических функциональных материалов, которые должны обладать строго определенными и настраиваемыми физически-ми и химическими свойствами, дающими возможность реализовывать служебные характеристики конструкций и устройств, недостижимые при использовании других материалов. Предлагается проверять соответствие получаемых потребительских свойств создаваемого материала заданным значениям путем сравнения параметров микроструктуры, определяемым по фотографиям шлифов с помощью автоматизированной информационной системы. Именно проверка микроструктуры является отличительной особенностью производства функциональных материалов. Проверка их свойств на макроуровне производится лишь для подтверждения результатов анализа микроструктуры с целью повышения достоверности проведённого анализа. Рассматриваемая система поддержки принятия решений является информационно-аналитической системой, и предназначена для информационного сопровождения процедуры контроля качества функциональных материалов на уровне распознавания и расчета параметров образов по фотографиям микрошлифов, а также интеллектуальной поддержки процедуры контроля качества материалов на уровне формирования и применения специализированной базы знаний с возможностью объяснения полученных логических выводов. В качестве контролируемых величин выступают параметры фазового состава (объемные доли фаз) и зеренной структуры (размеры и степень анизотропии зерен) исследуемого материала. Предполагается, что построение метрик для сравнения комплексной оценки фазового состава и комплексной оценки зеренной структуры осуществляется экспертом материаловедом на этапе построения интеллектуальной системы в процессе разработки технологического процесса изготовления функционального материала в виде правил, которые сохраняются в экспертной системе. Далее полученные метрики будут использоваться на предприятиях по производству функциональных материалов для проведения контроля его качества. Принятие решения о качестве произведенного ФМ является многокритериальным решением, поскольку производится по совокупности результатов одновременного сопоставления целого ряда свойств произведенного материала с критериями, сформулированными его разработчиками. Приводится демонстрационный пример выборочного контроля качества арматурной стали с заданными прочностными свойствами, получаемыми за счет термообработки материала. Показывается, что путем сравнения значений трех параметров зеренно-фазовой структуры можно контролировать значение твердости исследуемой стали. The following problem is considered here: the of selective control of quality of metallic func-tional materials that must have strictly defined and adjustable physical and chemical properties that make it possible to realize the service characteristics of structures and devices that are unattainable in usage of other materials. It is proposed to check the correspondence of the obtained consumer properties of the created material to the specified values by comparing the microstructure parameters determined from photo-graphs of the sections with the usage of an automated information system. It is the verification of the microstructure that is the distinguishing feature of the production of functional materials. Verifi-cation of their properties at the macro level is done only to confirm the results of the analysis of the microstructure in order to increase the reliability of the analysis carried out. The considered decision support system is an information and analytical one, and is intended for informational support of the quality control procedure at the level of recognition and calculation of image parameters from photos of microsections, as well as intellectual support of the procedure for quality control of materials at the level of formation and application of a specialized knowledge base with the possibility to explain the obtained logical conclusions. The parameters of the phase composition (volume fractions of phases) and the grain structure (dimensions and degree of anisotropy of grains) of the material under investigation serve as con-trolled quantities. It is assumed that the construction of metrics to compare the complex assessment of the phase composition and the complex evaluation of the grain structure is carried out by an ex-pert in material science at the stage of building an intellectual system during the development of a technological process for the production of functional material in the form of rules that are stored in the expert system. Further, the obtained metrics will be used at the enterprises for the production of functional materials to monitor its quality. The decision on the quality of the produced functional material is a multicriterial one, since it is made from the combination of the results of simultaneous comparison of a whole series of properties of the produced material with the criteria formulated by its developers. A demo sample of selective quality control of reinforcing steel with specified strength properties obtained by heat treatment of the material is given. It is shown that by comparing the values of the 3 parameters of the grain-phase structure it is possible to control the value of the hardness of the steel

Произведен анализ результатов исследований физико-механических свойств пород на месторождении. Представлены результаты статистической обработки и усреднения основных показателей физико-механических свойств вмещающих пород по испытаниям прочностных свойств пород из керна глубоких инженерно-геологических скважин для оценки устойчивости бортов карьеров., The analysis of research results of the physico-mechanical properties of the rocks on the deposit is held. The statistical treatment results and averaging of the main parameters of the physico-mechanical properties of the enclosing rocks over the rocks structural behavior testing from the deep engineering geological boreholes соre sample for the benches stability assessment are presented., №4-2017 (2018)

In this paper it was shown that pulsed electron irradiation forms in the surface layer of the Ni[3]Al intermetallic compound samples a columnar crystal structure oriented perpendicular to the irradiated surface. The dimensions of the crystals of the columnar structure and the depth of the surface layer modification depend on the power density and the duration of the irradiation pulses - with power density increasing , the dispersion of the columnar structure increases, with increasing duration of irradiation pulses, the depth of the surface layer structure modification increases. Modification of the surface layer structure improves the strength properties of Ni[3]Al intermetallic compound samples.

Целью данной работы является исследование гидродинамики потока среды в регулирующем осесимметричном клеточном клапане с целью определения гидравлических и кавитационной характеристики, а также проведение работы по оценке прочностных свойств разрабатываемой арматуры по государственным стандартам для регулирующей арматуры АЭС. Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач: разработка полноценной 3D модели регулирующего клапана клеткового типа; исследование распределения полей давлений и скоростей при различных открытиях регулирующего органа в регулирующем клеточном клапане; определением величины пропускной способности регулирующего клапана в виде Kv = f (Q, ∆Р, Р, с, Т); определение кавитационной характеристики клапана; исследование конструкции клапана на прочность при заданных параметрах рабочей среды; проведение исследования клапана на сейсмическую прочность. Регулирующий клапан часто является самым важным и дорогостоящим элементом контура регулирования. Создание работоспособного регулирующего клапана с высокими эксплуатационными характеристиками невозможно без достоверной и точной информации о гидродинамике потока в клапане, и прочностных свойств, полученных в результате применения различных технических решений.

Представлены результаты исследования прочности субмикрокристаллического алюминиевого сплава А5083 (химический состав-Al (основа)-4.4Мg-0.6Mn-0.11Si-0.23Fе-0.03Cr-0.02Cu-0.06Ti, мас. %) в условиях ударно-волнового сжатия. Субмикрокристаллическая структура сплава сформирована в процессе динамического канально-углового прессования со скоростью 10 с. Средний размер кристаллитов в сплаве составлял 180-460 нм. На основании полученных при ударном сжатии профилей скорости свободной поверхности образцов определены динамический предел упругости - ?, динамический предел текучести - ? и откольная прочность - ? субмикрокристаллического сплава. Установлено, что при ударном сжатии ? и ? субмикрокристаллического сплава выше, чем у крупнокристаллического, а ? не зависит от размера зерна. Для субмикрокристаллического сплава достигнуто максимальное значение ? = 0.66 ГПа, что превышает ? крупнокристаллического сплава на 78%. Динамический предел текучести составляет ? = 0.31 ГПа, что больше предела текучести крупнокристаллического сплава на 63%. Откольная прочность составляет ? = 1.49 ГПа. Исследована эволюция субмикрокристаллической структуры сплава в процессе ударного сжатия. Определено, что после ударного сжатия в сплаве сохраняется смешанная неравновесная зеренно-субзеренная структура с размером фрагментов около 400 нм, а также наблюдается повышение плотности дислокаций и твердости сплава.

The results of mechanical testing of plastic samples, produced by injection molding and 3D printing are shown. Strength properties of filled and non-filled polymers are compared. The applicability of 3D printing technology with filled polymer materials of external panels is evaluated.

Объектами исследования являются хлопчатобумажные ткани детского ассортимента. Цель работы заключается в исследовании влияния условий и сроков хранения на потребительские свойства хлопчатобумажных тканей для детей. На основе учебно-методической и научной литературы и нормативной документации был проведен аналитический обзор факторов, формирующих качество и ассортимент, и факторов, сохраняющих качество хлопчатобумажных тканей для детей. В экспериментальной части работы была проведена идентифи-кация волокнистого состава хлопчатобумажных тканей для детей, исследовано влияние условий и сроков хранения на прочностные характеристики, гигиенические показатели качества и устойчивость окраски хлопчатобумажных тканей для детей. В экономическом разделе было изучено формирование ассортимента и проведен конкурентный анализ торгового предприятия, реализующего ткани детского ассортимента. Практическая значимость работы заключается в возможности использования результатов в практической деятельности специалистов в сфере производства отдельных групп товаров, на предприятиях торговли и в учебном процессе учебных заведений.

Для изучения влияния процессов пропитки на свойства хвойной сульфатной ЦВВ в лабораториях Инновационно-технологического центра «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» Северного (Арктического) федерального университета провели серию экспериментов. Режимы получения полуфабриката были смоделированы в соответствии с производственными условиями одного из предприятий отрасли. Для варок использовались технологические образцы щепы и щелока.

Представлены результаты исследования прочности субмикрокристаллического алюминиевого сплава А5083 (химический состав-Al (основа)-4.4Мg-0.6Mn-0.11Si-0.23Fе-0.03Cr-0.02Cu-0.06Ti, мас. %) в условиях ударно-волнового сжатия. Субмикрокристаллическая структура сплава сформирована в процессе динамического канально-углового прессования со скоростью 10 с. Средний размер кристаллитов в сплаве составлял 180-460 нм. На основании полученных при ударном сжатии профилей скорости свободной поверхности образцов определены динамический предел упругости - ?, динамический предел текучести - ? и откольная прочность - ? субмикрокристаллического сплава. Установлено, что при ударном сжатии ? и ? субмикрокристаллического сплава выше, чем у крупнокристаллического, а ? не зависит от размера зерна. Для субмикрокристаллического сплава достигнуто максимальное значение ? = 0.66 ГПа, что превышает ? крупнокристаллического сплава на 78%. Динамический предел текучести составляет ? = 0.31 ГПа, что больше предела текучести крупнокристаллического сплава на 63%. Откольная прочность составляет ? = 1.49 ГПа. Исследована эволюция субмикрокристаллической структуры сплава в процессе ударного сжатия. Определено, что после ударного сжатия в сплаве сохраняется смешанная неравновесная зеренно-субзеренная структура с размером фрагментов около 400 нм, а также наблюдается повышение плотности дислокаций и твердости сплава.

Для оценки влияния химических элементов на механические свойства алюминиевого сплава 3005 проведено изучение изменения его свойств в зависимости от содержания Mn и Mg, также при различных способах термической обработки. Установлено, что металл отожженный в печах имеет лучшие показатели по изгибу при ∟180° по сравнению с отожженном на линии непрерывной термообработки. Снижение Mn на 0,05–0,1 % и повышение Mg на 0,05–0,1 % приводит к понижению предела прочности и предела текучести на 15МПа и росту относительного удлинения на 3,5 %. Effect of chemical elements on the mechanical properties of aluminum alloy 3005, change in properties was studied depending on the content of Mn and Mg, different methods of annealing. The annealed metal in the furnaces has better bending values of ∟180 ° compared to the line of continuous heat treatment. Decrease in Mn by 0.05–0.1 % and increase in Mg by 0.05–0.1 % reduces the strength by 15 MPa, elongation increases by 3.5 %.