Технические науки. Рубрика в журнале - Ученые записки Петрозаводского государственного университета
Статья
Бесплатно
Влияние цикла «замораживание - оттаивание» на модуль деформации и коэффициент сжимаемости суглинков
Статья научная
Рассмотрено влияние цикла «замораживание - оттаивание» на модуль деформации и коэффициент сжимаемости лесных почвогрунтов на примере суглинка легкого пылеватого. Приведена методика исследования и результаты испытаний. В лабораторных условиях подтверждено, что цикл «замораживание - оттаивание» служит причиной увеличения коэффициента сжимаемости и уменьшения модуля деформации. Практическое значение полученных результатов определяется возможностью их использования для прогнозирования глубины колеи в межсезонные периоды и обоснования укрепления волоков лесосечными отходами.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам математического моделирования технологического процесса сушки стружки при производстве древесно-стружечных плит, поиска наиболее оптимального алгоритма управления данным процессом по критерию снижения энергетических затрат и ресурсосбережения, а также выбору и настройке управляющих параметров.
Бесплатно
Геометрические аспекты контактного взаимодействия балансов в корообдирочном барабане
Статья
Бесплатно
Геометрические характеристики поперечных сечений тонкостенных стержней открытого профиля
Статья научная
Напряженное состояние стержневой конструкции характеризуется ее потенциальной энергией деформации. Интегральная формула этой энергии при наличии в составе конструкции тонкостенных стержней насчитывает 11 слагаемых, каждое из которых содержит хотя бы одну геометрическую характеристику поперечного сечения стержня. В государственных стандартах прокатных профилей, разработанных более двадцати лет тому назад, приводятся значения далеко не всех требуемых для современных расчетов характеристик сечения. Для определения не попавших в стандарты величин предлагается использовать приближенные формулы, имеющиеся в учебной и справочной литературе. В настоящей работе предложена методика вычисления геометрических характеристик, учитывающая реальное очертание контура сечения, и приводится сопоставление полученных результатов с результатами, найденными по приближенным формулам. Различие для двутавров и швеллеров, имеющих наклон внутренних граней полок, оказалось весьма существенным.
Бесплатно
Декомпозиция конечно-элементной модели
Статья научная
Предлагается метод декомпозиции конечно-элементной модели механической системы. По физическому смыслу модель рассматривается как система конечных элементов, взаимодействующих в узлах. Анализ контактного взаимодействия в узлах элементов приводит к декомпозиции математической модели в виде системы линейных алгебраических уравнений.
Бесплатно
Диаграммы-изохроны высокопрочного модифицированного бетона
Статья научная
Решение задач длительного деформирования железобетонных конструкций с применением нелинейных теорий ползучести сопряжено со значительными математическими трудностями. Целью исследования является разработка диаграммного подхода к расчету железобетонных конструкций на длительные нагрузки. В рамках общего подхода к описанию полной диаграммы деформирования бетона, сделанного Н. И. Карпенко, предложены эмпирические зависимости по описанию диаграммизохрон высокопрочного модифицированного бетона при длительном загружении. Показано хорошее соответствие экспериментальных и теоретических данных. Полученные зависимости рекомендуются в качестве расчетного аппарата при проектировании железобетонных конструкций.
Бесплатно
Древесина осины как материал для устройства кровли
Статья научная
Анализируются возможности применения древесины осины в кровельных конструкциях. Данное направление ее использования известно давно, однако новые технологии деревообработки и защиты древесины импрегантами, к которым относятся антисептики и антипирены, создают новые недостаточно изученные перспективы применения данного материала в кровлях. Современные кровельные строительные материалы должны отвечать комплексу требований по конструктивной прочности, огнестойкости, сопротивляемости биохимическим воздействиям, ресурсосбережению и экологической безопасности. Выполненный анализ показал, что одной из таких конструкций может стать драночная кровля, основу которой составляет крупноразмерная щепа. Обладая уникальными характеристиками, дранка является незаслуженно забытым материалом, использование которого будет способствовать совершенствованию деревообрабатывающего производства в области заготовки и глубокой переработки древесины осины, рациональному использованию короткомерного материала и других отходов лесопромышленного комплекса.
Бесплатно
Древесно-цементный композит с добавкой стеатита как конструкционный и демпфирующий материал
Статья научная
Экспериментально исследована при одноосном сжатии прочность и жесткость образцов древесно-цементного композита как ортотропного материала. Диаграммы «сила (Н) - деформация (мм)» получены на испытательной машине SHIMADZU AG50kNX. Испытаны образцы в форме куба с ребром 100 мм в возрасте 28 суток. Испытание прекращалось, если деформация сжатия достигала 10 % (10 мм). Компоненты материала: опилки древесные, портландцемент, известь гидратная, жидкое стекло, хлорид кальция, волокно полипропиленовое (отрезки длиной 18 мм), отходы переработки стеатита в виде порошка, вода. Если скорость деформирования V = 5 мм/мин, то увеличение добавки стеатита с 10 до 15 % от массы цемента приводит к уменьшению прочности с 3,68 до 3,43 МПа. При этом добавка микрокремнезема уменьшает прочность. Если V = 90... 120 мм/мин, то все рассмотренные смеси обеспечивают прочность 3,62...3,72 МПа. При V = 180 мм/мин добавки стеатита и микрокремнезема в количестве соответственно 15 и 5 % от массы цемента обеспечивают наибольшую прочность, а также соотношение прочности и жесткости, необходимое в некоторых демпфирующих устройствах. Основная область применения исследованных вариантов древесно-цементного композита - малоэтажное строительство, в том числе при сейсмических и аналогичных техногенных воздействиях.
Бесплатно
Задачи комплектации парка лесовозных автопоездов
Статья научная
Рассмотрена проблема комплектации парка лесовозных автопоездов для полного или частичного обновления имеющегося подвижного состава и формирования парка лесовозных автопоездов, используемых на вывозке. Разработаны математические модели, позволяющие обосновать комплектацию парка лесовозных автопоездов на основе затрат на содержание одной машиносмены и значений сменной производительности. Представлены алгоритмы - решения оптимизационных задач с использованием метода динамического программирования. Полученные результаты позволят лесозаготовителям комплектовать парк лесовозных автопоездов с минимальными затратами на их содержание, учитывая особенности применяемых технологий, используемых на вывозке. Применение на практике предлагаемых моделей позволит значительно повысить технико-экономические показатели деятельности лесозаготовительного предприятия.
Бесплатно
Закономерности процесса разрушения отходов лесозаготовок
Статья научная
Рассматривается проблема широкого использования комплексной переработки древесного сырья с целью вовлечения в производство новых видов сырья и материалов. Затрагивается тема возможного появления новых материалов на основе длинноволокнистых фракций древесины, представляет интерес деление древесины отходов лесозаготовок на технологические фрагменты безножевыми способами: сжатием и ударом, а также сам процесс деструкции древесины при поперечном нагружении в малоизученной области. Раскрываются этапы разработки модели процесса разрушения под действием сжимающей нагрузки отходов лесозаготовок поперек волокон. Исследуемые образцы выпиливаются из ветвей и сучьев. Вводятся некоторые допущения: процесс разрушения носит многостадийный характер; образцы однородны по структуре и обладают трансверсальной изотропией; зависимости между напряжениями и деформациями имеют линейный характер до момента возникновения трещины, выражающиеся обобщенным законом Гука; идеализированные образцы имеют форму цилиндра с радиусом окружности в поперечном сечении, равны среднему радиусу образца в его поперечном сечении. Предлагается модель многостадийного разрушения, состоящая из стадий. Первая стадия длится от начала приложения нагрузки к образцу до момента возникновения первой трещины. Вторая - от момента возникновения трещины до момента потери целостности образца. Третья - от момента полного раскрытия первоначальной трещины до момента восприятия нагрузки частицами, переориентировавшимися за это время. Для описания первой стадии автор предлагает использовать математический аппарат теории упругости. Максимальные значения нормальных растягивающих напряжений образуются по направлению диаметра, то есть первичная трещина возникает в этом направлении. Появлению трещины благоприятствуют следующие факторы: наличие сердцевидных лучей, наличие в данном сечении такого элемента строения древесины, как сердцевина (наименее прочный элемент древесины). При математическом исследовании второй фазы автор предлагает использовать методы механики разрушения.
Бесплатно
Имитационное моделирование работы харвестера: алгоритмы и реализация
Статья научная
В статье приводится краткое описание алгоритмов работы колесных и гусеничных харвестеров и особенностей их программной реализации.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Инкрементальный подход к физически нелинейному расчету железобетонных балок-стенок с трещинами
Статья
Бесплатно
Информационное обеспечение повышения показателей индексов научного цитирования ученых ПетрГУ
Статья научная
Рассматриваются существующие индексы цитирования, основные методы, применяемые в данной области с целью разработки информационно-методической системы для улучшения показателей индексов научного цитирования ученых ПетрГУ.
Бесплатно
Статья научная
Разработана геоинформационная система, включающая в себя районирование территории Республики Карелия по природно-производственным условиям, базы данных, дорожно-климатические графики районов, периоды возможной вывозки по зимним лесовозным дорогам в разрезе районов, динамику лесонарушений по лесничествам. Полученная ГИС может быть использована для принятия решений в организации и оценке качества проведения работ на лесозаготовках.
Бесплатно
Исследование кислотности водного раствора при обработке переохлажденной плазмой различных параметров
Статья научная
Одним из перспективных направлений повышения эффективности сельскохозяйственной деятельности является внедрение инновационных технологий, находящихся на стыке наук. Так, в физике широко известны технологии и методы получения переохлажденной плазмы, которая применяется в различных отраслях промышленности. Известны обеззараживающие и катализирующие свойства плазмы. Переохлажденная плазма обладает огромным потенциалом для применения ее в сельском хозяйстве при условии глубоко проработанных технологий использования. В статье представлены предварительные исследования, подтверждающие изменение кислотности водных растворов при обработке их переохлажденной плазмой, а также исследования, выполненные в области электрохимической обработки водных растворов. Дается постановка эксперимента, описываются применяемые методы и оборудование. Экспериментальные данные показали повышение кислотности водных растворов от pH 6,93 до pH 6,51 при различных параметрах обработки (контроль pH 7,6). Выяснено, что средняя мощность обработки оказывает значимое влияние на кислотность, тогда как начальное напряжение пробоя - нет. Определено, что данные факторы не оказывают влияния на скорость изменения кислотности во времени.
Бесплатно
Исследование состояния насыпного гидротехнического сооружения на моренном основании
Статья научная
Рассмотрены насыпные грунтовые гидротехнические сооружения с точки зрения требований к ответственным объектам. Проведены комплексные георадарные и сейсмотомографические исследования плотины на р. Пиренга, на основании чего построена ее геомеханическая модель и выполнено компьютерное моделирование. Проведенные работы позволили оценить состояние плотины, трассировать депрессионную плоскость и выявить локальные зоны повышенного влагонасыщения и фильтрации. Результаты проведенных исследований представляют собой методологическую и научно-техническую основу для прогнозирования наиболее уязвимых мест (зон) насыпного грунтового гидротехнического сооружения на моренном основании для условий Мурманской области и Северной Карелии.
Бесплатно
