О номере
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ОГНЕСТОЙКОСТИ СТЕРЖНЕВОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЭЛЕМЕНТА С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА
DETERMINATION OF THE FIRE RESISTANCE LIMIT
OF A REINFORCED CONCTETE BAR ELEMENT
TAKING INTO ACCOUNT MATERIAL NONLINEAR PROPERTIES
Авторы: А.А. Мельников, Т.Р. Баркая, А.В. Каляскин
Аннотация: В статье рассмотрена методика расчета железобетонного стержневого элемента с учетом физической нелинейности материала в условиях огневого воздействия, а также приведено сравнение пределов огнестойкости при вычислении с учетом нелинейной работы материалов и без нее.
Ключевые слова: огнестойкость, нелинейность, предел огнестойкости, бетон, арматура, железобетон.
АРМИРОВАНИЕ НА МИКРОУРОВНЕ:
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
REINFORCEMENT AT THE MICRO LEVEL: MODERN TRENDS
Авторы: К.С. Петропавловский, В.Б. Петропавловская, П.А. Каляскин,
С.А. Зимина, В.А. Михайлова, Р.Р. Розметова, П.И. Шабалина
Аннотация: В настоящее время в строительном материаловедении динамично развивается такой инновационный подход, как самоармирование вяжущих и бетонов. Рассмотрены результаты проведенного сравнительного анализа видов микрокристаллического армирования и обоснована эффективность применения самоармированных композитов. Особое внимание уделено технологии самоармирования как методу формирования иерархической структуры материала на микроуровне.
Ключевые слова: многоуровневое армирование, самоармирование, вискеры, нитевидные кристаллы, микрокристаллическое армирование.
РАСЧЕТ УЗЛА СОЕДИНЕНИЯ РАСКОСОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ФЕРМЫ
ИЗ ГНУТО-СВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ В ПВК IDEA STATICA
CALCULATION OF THE JUNCTION POINT OF THE BRACES OF A METAL TRUSS MADE OF BENT-WELDED PROFILES IN IDEA STATICA PVC
Авторы: С.Л. Субботин, Т.Р. Баркая, Р.Р. Корда
Аннотация: В статье рассмотрен процесс расчета узла фермы из гнуто-сварных профилей с использованием программного комплекса IDEA StatiCa. Подчеркнута важность точного моделирования и анализа сварных соединений и геометрических особенностей профилей для обеспечения прочности и надежности металлических конструкций. Описан пошаговый порядок работы: от создания
3D-модели узла до анализа результатов и оптимизации конструкции. Представлены практические рекомендации и преимущества применения IDEA StatiСa в условиях современных требований к строительным конструкциям. Результаты исследования подтверждают эффективность данного программного инструмента при проектировании сложных узлов фермы.
Ключевые слова: IDEA StatiCa, расчет узла, ферма, гнуто-сварные профили, сварные соединения, металлические конструкции, моделирование, прочность, строительное проектирование, оптимизация конструкции.
К ВОПРОСУ ПРИМЕНЕНИЯ ВТОРИЧНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
В КАЧЕСТВЕ ЭФФЕКТИВНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
ON THE USE OF SECONDARY MINERAL RAW MATERIALS
AS AN EFFECTIVE FILLER FOR HEAVY CONCRETE
Авторы: В.И. Трофимов, М.А. Смирнов
Аннотация: Представлен анализ выполненных различными авторами исследований в области применимости минерального вторичного сырья в строительстве. Рассмотрен вопрос повышения эффективности его использования для изготовления эффективных строительных бетонных изделий. Предложена методика улучшения зернового состава заполнителя из дробленого боя силикатного кирпича путем его обогащения качественным щебнем из прочных горных пород.
Ключевые слова: заполнители бетона, кирпичный бой, обогащение, зерновой состав, прочность.
МГНОВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ МОМЕНТА,
РАЗВИВАЕМОГО СИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ
ПРИ ИНДУКТИВНОЙ И ЕМКОСТНОЙ НАГРУЗКЕ
INSTANTANEOUS VALUE OF TORQUE DEVELOPED
BY A SYNCHRONOUS GENERATOR
WITH INDUCTIVE AND CAPACITIVE LOAD
Авторы: В.И. Безденежных
Аннотация: Цель настоящего исследования – показать, что момент сил, развиваемый синхронной электрической машиной при реактивной нагрузке, не равен нулю. При этом речь идет о мгновенном значении момента сил. В работе применены методы математического моделирования и традиционные электротехнические расчеты. Для сформулированной в статье теоремы представлены три независимых друг от друга доказательства – для любой реактивной нагрузки, индуктивной и емкостной. Отмечено, что, вопреки возможному интуитивному предположению, у индуктивной синхронной электрической машины с реактивной нагрузкой развиваемый момент не равен нулю, а из этого следует, что механическая мощность, развиваемая машиной, также не равна нулю. Полученные результаты рекомендовано использовать при проектировании автоматизированных электрических приводов.
Ключевые слова: синхронная машина, индуктивная, емкостная нагрузка, ЭДС, ток, момент.
ВЫБОР МАГНИТОЖЕСТКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНЫХ МАГНИТОПАССИВНЫХ ПОДШИПНИКОВ
SELECTION OF MAGNETIC-HARD MATERIALS
FOR OPTIMAL MAGNETOPASSIVE BEARINGS
Авторы: А.Н. Болотов, О.О. Новикова, В.В. Новиков
Аннотация: В современном высокотехнологичном оборудовании магнито-пассивные подшипники применяются в основном для разгрузки механических подшипников или в составе активных электромагнитных подвесов. В статье разработаны рекомендации для обоснованного выбора магнитожестких материалов для оптимальных магнитов магнитосиловых устройств с учетом особенностей их эксплуатации, геометрических размеров, конструкции магнитной цепи подшипника и при условии сохранения остаточной намагниченности на наиболее высоком уровне. Рассмотрены магниты самых востребованных форм: цилиндрической, кольцевой, призматической и конусной. Определены безразмерные критерии оптимальных по размерам магнитов, при выполнении которых достигается заданная несущая способность или жесткость. Установлено, что коэрцитивная сила по намагниченности материала магнитов для силовых механизмов должна быть не менее чем на 10–20 % выше остаточной намагниченности магнитов.
Ключевые слова: магнитопассивные подшипники, магнитожесткие материалы, коэрцитивная сила по намагниченности, намагниченность магнитов, размагничивающее магнитное поле магнита.
ВЗАИМОСВЯЗЬ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
И ДРУГИХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ,
ПРИКЛАДНОЙ НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
INTERRELATIONSHIP BETWEEN SUSTAINABLE DEVELOPMENT
OF POWER ENGINEERING INDUSTRY AND OTHER INDUSTRIES,
APPLIED SCIENCE AND HIGHER EDUCATION
Авторы: А.Н. Макаров
Аннотация: В статье изложены причины низкой конкурентоспособности некоторых отраслей российской промышленности. Отмечено, что в компаниях промышленно развитых стран (ПРС) 55 % персонала занято непосредственно на производстве продукции, 5–10 % – в научно-исследовательских центрах (НИЦ) прикладными научно-исследовательскими работами, 5–10 % трудятся в проектно-конструкторских и аналитических центрах, 15–20 % – в инжиниринговых и сервисных центрах (ИЦ, СЦ). Данная структура позволяет компаниям ПРС выпускать и продавать по всему миру высококонкурентную продукцию. В ряде российских компаний вышеизложенная структура отсутствует, что не позволяет им выйти на высокий уровень. Предложено создавать в российских компаниях НИЦ, ИЦ, СЦ с численностью персонала 15–20 % от всего штатного состава для выпуска качественной продукции и завоевания мирового рынка.
Ключевые слова: слова: промышленная продукция, прикладные научно-исследо-вательские работы, инжиниринговые центры, сервисные центры.
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ
В ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧАХ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА
ФАСОННО-ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
A METHOD FOR INCREASING THE ENERGY EFFICIENCY
OF STEEL SMELTING IN ARC STEELMAKING FURNACES
OF THREE-PHASE CURRENT OF SHAPED CASTING PRODUCTION
Авторы: А.Н. Макаров, А.В. Крупнов, В.В. Окунева
Аннотация: В статье рассмотрена проблема большего удельного расхода электроэнергии в дуговых сталеплавильных печах малой вместимости фасонно-литейного производства по сравнению с печами большой вместимости. Отмечено влияние габаритов загружаемого металлолома на расход электроэнергии в период его расплавления. Предложен переход на лом в шихте размером не более 200 × 150 × 100 мм в качестве способа снижения затрат электроэнергии на выплавку стали в малотоннажных дуговых печах и приведено обоснование этого способа.
Ключевые слова: дуговая сталеплавильная печь, расход электроэнергии, шихта, температура футеровки, повышение энергоэффективности.
ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ
ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
РАБОТ НА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 0,4 кВ
INNOVATIVE METHOD SOFSAFETY AND LABOR PROTECTION TRAINING
IN CARRYING OUT WORK ON ELECTRICAL INSTALLATIONS
OF CONSUMERS OF 0,4 kV
Авторы: В.В. Окунева, С.Н. Зубков
Аннотация: В статье изложены инновационные подходы к обучению персонала, работающего с электроустановками. Данные методы основаны на использовании виртуальной реальности. Проанализированы различные методы обучения по охране труда и технике безопасности. Рассмотрено внедрение VR-технологий на практике, а также представлены их преимущества перед традиционными методами обучения. Отмечено, что массовое внедрение виртуальной и дополненной реальности в программы обучения по охране труда позволит повысить уровень знаний и навыков персонала, снизить затраты на обучение. Показано, что использование виртуальных симуляторов сокращает потребность в дорогостоящих натурных полигонах и уменьшает износ реального оборудования.
Ключевые слова: охрана труда, техника безопасности, VR-технологии, инновации, энергетика, тренажер.
КИБЕРУСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
CYBER-RESILIENCE OF ELECTRIC POWER SYSTEMS
Авторы: М.Д. Шубин, А.Ю. Русин
Аннотация: . В статье представлена модель цифрового двойника, предназначенная для критически важных киберинфраструктур. Она сосредоточена на анализе возможных проблем, возникающих при интеграции вычислительных, коммуникационных и физических компонентов данных киберинфраструктур. Особое внимание уделяется электроэнергетическому сектору, поскольку нарушения его устойчивости могут привести к серьезным рискам для страны. Для расширения возможностей взаимодействия с системой, повышения осведомленности о происходящих событиях и улучшения мер реагирования на киберинциденты разработана комплексная модель. Она основана на исследованиях в области информационной безопасности, ситуационной осведомленности и формирования общей оперативной картины. Применение модели способствует сокращению времени реагирования, что позволяет минимизировать ущерб от кибератак для электроэнергетических систем. В заключение обсуждены перспективы применения данного подхода в будущих исследованиях и отмечена его значимость для электроэнергетики.
Ключевые слова: цифровой двойник, устойчивость, реагирование на инциденты, предотвращение инцидентов, ситуационная осведомленность, искусственный интеллект.
РЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СБС-ПОЛИМЕРОВ
В БАЗОВЫХ ПЛАСТИФИКАТОРАХ И ИНДУСТРИАЛЬНЫХ МАСЛАХ
RHEOLOGICAL BEHAVIOR OF SBS POLYMERS
IN BASE PLASTICIZERS AND INDUSTRIAL OILS
Авторы: Я.А. Ерохина, П.А. Дужий, А.С. Пилипенко, А.С. Беляков, К.П. Пащенко, К.С. Котежов, Д.Ю. Небратенко
Аннотация: Постоянно повышающаяся загрузка автомобильных дорог и увеличение интенсивности движения грузового транспорта требуют улучшения эксплуатационных показателей битумных вяжущих. Основой таких изменений, оказывающей положительное влияние на целый комплекс параметров итоговых дорожных покрытий, является модификация традиционных битумов СБС-полимерами. В работе рассмотрены основные закономерности набухания бутадиен-стирольных термоэластопластов различного состава и строения в товарных нефтяных пластификаторах, традиционно составляющих от 30 до 60 % в составе смесевых вяжущих. Для проведения испытаний была разработана простая установка по определению изменения эффективного радиуса исследуемых частиц полимера в проходящем солнечном свете с применением прямоугольных кювет из оптического бесцветного стекла К-8 производства компании Hellma. Видеофиксация изображений проводилась при комнатной температуре и атмосферном давлении без перемешивания. Обработка полученных данных происходила в системах AutoCad, 3Ds Max. В качестве СБС-полимеров были рассмотрены линейные марки бутадиен-стирольных термоэластопластов. При этом анализ динамики набухания и последующего растворения термоэластопластов показал, что индустриальное масло И-20 и базовое нефтяное масло SN-150 обладают повышенной совместимостью с СБС-полимерами.
Ключевые слова: СБС-полимеры, базовые масла, набухание бутадиен-стирольных термоэластопластов, битумы нефтяные дорожные, полимерно-битумные вяжущие.
ГИДРОЛИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНОГО ТВЕРДОГО КИСЛОТНОГО КАТАЛИЗАТОРА
HYDROLYSIS OF PLANT POLYSACCHARIDES
USING A POLYMERIC SOLID ACID CATALYST
Авторы: Л.Д. Панскова, Е.П. Гаврилова, О.В. Манаенков,
О.В. Кислица, М.Г. Сульман
Аннотация: В статье рассмотрены полисахариды растений – одни из самых распространенных природных биополимеров, представляющих большой интерес в качестве сырья для получения востребованных моносахаридов: глюкозы, фруктозы, ксилозы. Наиболее перспективными и доступными полисахаридами являются целлюлоза, инулин и гемицеллюлоза, получаемые из растительной биомассы. Распространенным процессом переработки растительных полисахаридов до сахаров выступает кислотный гидролиз, в котором участвуют минеральные кислоты, однако их применение сопряжено с рядом существенных недостатков: коррозией оборудования, необходимостью утилизации и т.п. В связи с этим наиболее многообещающими представляются твердые кислотные катализаторы. Их использование существенно упрощает и универсализирует технологический процесс, позволяя применять его в более широком диапазоне реакций; в отличие от жидких, твердые катализаторы часто поддаются регенерации, что уменьшает затраты на производство и количество отходов, а главное – значительно снижает коррозионную активность. Существуют такие типы твердых кислотных катализаторов, как цеолиты, гетерополикислоты, сульфированные оксиды металлов и органо-неорганические композиты. В этой области перспективными представляются твердые кислотные катализаторы на основе пористых органических полимеров. К их преимуществам относятся высокая плотность кислотных центров на поверхности, низкая коррозионная активность, устойчивость к химическим и термическим воздействиям, возможность функционализации, значительная площадь поверхности и невысокая стоимость, обусловленная относительной легкостью производства.
Ключевые слова: гидролиз, целлюлоза, инулин, ксилоза, сверхсшитый полистирол.
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ АНТОЦИАНОВ
ИЗ ПЛОДОВ ЧЕРНИКИ, ЖИМОЛОСТИ И АРОНИИ
STUDYING METHODS OF ANTIOCYANIN EXTRACTION
FROM BLUEBERRY, HONEYSUCKLE AND ARONIA FRUITS
Авторы: Д.Ю. Цветков, А.И. Петрова, Н.В. Лакина,
В.Ю. Долуда, А.И. Сидоров
Аннотация: Работа посвящена исследованию фармацевтических свойств плодов черники, жимолости и аронии черноплодной, а также обзору существующих методов анализа данных плодов с акцентом на определение антоцианов. Методики биологического анализа, описанные в международных научных журналах и государственных фармакопеях, играют ключевую роль в исследовании. Содержание таких стандартов включает в себя информацию об их качественном и количественном составе, структуре, свойствах, стабильности, а также о влиянии различных факторов на эти характеристики. Исследования антоцианов имеют широкий спектр применения – от пищевой промышленности до медицины. Количественное определение общего содержания антоцианов спектрофотометрическим методом выявило значительные различия между исследованными видами ягод. Черника продемонстрировала наибольшее содержание антоцианов – 2,41 %, в то время как арония черноплодная содержала наименьшее их количество – 0,27 %.
Ключевые слова: антоцианы, полифенольные соединения, сосудоукрепляющее действие, экcтракция, УФ-спектрофотометрия, цианидин-3-O-глюкозид, мальвидин, петунидин.