В. Д. Александров, С. А. Фролова, А. П. Зозуля
Этапы развития кластерно-коагуляционной модели кристаллизации переохлаждённых металлов
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе дан анализ последовательных этапов кристаллизации при охлаждении расплавов металлов: кластеризации, зародышеобразования, коагуляции зародышей и массового затвердевания. Перечисленные этапы проанализированы на основании термограмм охлаждения, охватывающих температуры как выше, так и ниже температуры плавления (т. е. области перегревов и переохлаждений расплавов). В результате подобных исследований были выявлены следующие закономерности: обнаружен быстрый переход от квазиравновесной кристаллизации с практическим отсутствием переохлаждения к неравновесно-взрывной со значительным переохлаждением; установлено, что этот эффект связан с определённым критическим прогревом жидкой фазы; средние переохлаждения не зависят от дальнейшего увеличения прогрева расплава выше критической температуры; область температур существования кластеров отнесена к мезофазе. Выведены соответствующие каждому этапу уравнения зависимости энергий Гиббса от температуры. Разработана схема изменения энтальпий каждого этапа кристаллизации. Результаты согласуются с основными положениями кластерно-коагуляционной модели кристаллизации расплавов.
Ключевые слова: расплав, перегрев, переохлаждение, кластеризация, зародышеобразование, коагуляция, зародыши кристаллов, кристаллизация, параметр порядка, энергия Гиббса, энтальпия, работа образования зародышей, степень кристалличности.
П. И. Соловей, М. И. Лобов, А. Н. Переварюха, А. С. Чирва, А. А. Белова
Геодезический контроль стрелы провеса оттяжек мачтовых сооружений в условиях эксплуатации
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Приведена технология геодезического контроля стрелы провеса оттяжек мачтовых сооружений, находящихся в условиях эксплуатации, с применением безотражательных электронных тахеометров. Предложенная методика позволяет эффективно и точно за короткий промежуток времени определить стрелу провеса, необходимую для контроля силы натяжения оттяжек и при необходимости, регулировать ее. Дано обоснование оптимальной предельной погрешности определения стрелы провеса на основе предельной погрешности определения натяжения оттяжек. Выполнен расчет точности отдельных источников измерений, в частности влияние погрешностей угловых и линейных измерений на точность тригонометрического нивелирования оттяжек мачтового сооружения. Рассмотрено влияние погрешности наведения зрительной трубы электронного тахеометра на середину оттяжки.
Ключевые слова: стрела провеса оттяжек, геодезический контроль, расчет точности.
В. И. Алимов, А. П. Штыхно, Ю. С. Колчина
Изменение свойств листовой стали повышенной прочности при последующих технологических нагревах
ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»
Аннотация. В работе представлены результаты исследования влияния контролируемой прокатки и последующих технологических нагревов до различных температур, в том числе при сварке, и длительности выдержки при этом на процессы структурообразования в листовых сталях повышенной прочности ЕН36 и Х70. Установлено, что при переделе толстого листа в изделия необходимо минимизировать температурно-временные параметры для предотвращения процессов разупрочнения. Сварка, как один из источников технологических нагревов, приводит к изменению структуры в зоне термического влияния и неравномерности распределения твердости по сечению сварных соединений, что снижает равнопрочность конструкции в целом. Кратковременный нагрев (порядка 15 мин) даже до температуры выше Ас1 (760 °С) и охлаждение на воздухе в зоне сварного шва не приводят к существенным изменениям структуры и твердости, но степень однородности свариваемых листов повышается.
Ключевые слова: листовая сталь, контролируемая прокатка, прочность, структурообразование, технологические нагревы, температура и длительность, разупрочнение.
И. М. Гаранжа, П. В. Зенкин
Фермы покрытия на основе стальных гнуто-сварных профилей, заполненных бетоном
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Аннотация. В статье рассматривается вопрос целесообразности использования в качестве покрытия зданий конструкций стропильных ферм типа «Молодечно» с верхним сжатым поясом, выполненных на основе холодногнутых стальных профилей, заполненных бетоном по критериям общей устойчивости ее элементов, жесткости фермы в целом, а также металлоемкости и веса конструкции покрытия. Используя метод конечных элементов, реализованный в программном комплексе SCAD, получены расчетные усилия в элементах верхнего пояса фермы, которые стали основой для подбора их сечений в классическом стальном и трубобетонном вариантах, исходя из требований общей устойчивости при сжатии и изгибной жесткости фермы. Учитывая конструктивные особенности работы узлов ферм из гнуто-сварных профилей, оценена возможность уменьшения сечения верхнего пояса ферм за счет добавления в них бетона. Задача снижения материалоемкости имеет два пути решения: снижение толщины профиля при неизменных габаритах либо уменьшение высоты и ширины профиля. На основании полученных результатов выявлена степень снижения затрат стали на фермы и увеличения ее веса в связи с появлением бетона. Выдвинуты предположения о направлениях проведения дальнейших углубленных исследований в изучении действительной работы и напряженно-деформированного состояния трубобетонных ферм.
Ключевые слова: стальные фермы, холодногнутые сварные профили, трубобетонные конструкции, общая устойчивость сжатых элементов, жесткость фермы, металлоемкость.