Дослідження розповсюдження в’язкої тріщини під дією зовнішнього навантаження

Abstract

UK: Постановка проблеми - дослідження стадії розповсюдження в’язкого руйнування шляхом застосування теоретичних моделей формування зони пластичної деформації перед фронтом зростаючої тріщини. Методика. Порівняльний аналіз існуючих теоретичних моделей формування зони пластичної деформації перед фронтом зростаючої тріщини з експериментально розрахованими параметрами. Наукова новизна. Показано, що жодна теоретична модель розповсюдження пластичної деформації не дає узгодження з експериментальними даними, що зумовлено неврахуванням конкретного структурного стану та ролі зсувної компоненти деформації. Практична значимість. Удосконалення існуючих моделей розрахунку опору руйнуванню зварюваних будівельних металевих конструкцій, у тому числі відповідального призначення.

RU: Постановка проблемы. Разработка защитного состава для строительных конструкций при действии высоких температур и изучение его дымообразующей способности и токсичности. Проведен аналитический обзор основных групп защитных средств, снижающих горючесть деревянных строительных конструкций, дана оценка их технических характеристик, а также в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 «ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и матералов. Номенклатура показателей и методы их определения» определены огнезащитные и санитарно-технические показатели разработанного защитного покрытия. Результаты. Разработана композиция защитного вспучивающегося покрытия, образующего на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой, препятствующий воспламенению и распространению пламени по деревянной конструкции. Подбор состава огнезащитной композиции проводился по схеме «вяжущее – вспучивающаяся добавка – наполнитель». За основу покрытия взято жидкое стекло, потому что оно имеет такие положительные характеристики как доступность, связаная с проявлением жидким стеклом вяжущих свойств, – способности к самопроизвольному твердению с образованием искусственного силикатного камня. Добавление в жидкое стекло таких компонентов как перлит, графит и эпоксидная смола, учитывая их положительные характеристики по воздействию высоких температур, позволили получить новый огнезащитный состав. Для огневых испытаний использовали установку по определению коэффициента дымообразования веществ и материалов. Суть метода испытаний заключалась в определении оптической плотности дыма, который образуется во время пламенного горения или тления образца. Испытания проводили в двух режимах. В режиме тления на образец действует тепловой поток поверхностной плотностью 35 кВт/м2, а в режиме пламенного горения – тепловой поток и пламя газовой горелки. Исследования по определению дымообразующей способности показали, что представленные образцы материала «Смесь для изготовления огнезащитных покрытий ВПЭ-1» относятся к материалам с умеренной дымообразующей способностью Д2. По результатам проведенных испытаний токсичности продуктов горения объект испытаний относится к классу малоопасных. Научная новизна. С учетом теоретических предпосылок проведен выбор исходных компонентов для нового защитного состава. Практическая значимость. Разработан новый негорючий вспучивающийся состав, который позволяет перевести горючие материалы в группу трудногорючих и повысить защиту строительных конструкций от действия высоких температур. На разработанную защитную композицию получен патент Украины на полезную модель.

EN: Purpose. Development of protective structure for building structures under the influence of high temperatures and studying its smoke-forming ability and toxicity. Method. In carrying out the research conducted an analytical review of major groups of protective agents that reduce the combustibility of wooden construction structures, gave an assessment of their technical characteristics, as well as in accordance with GOST 12.1.044-89 "OHSAS. Fire and explosion of substances and materials. Nomenclature of indicators and methods for their determination", fire protection and sanitary-technical indicators of the developed protection coating are determined. Results. The authors developed a composition of flame-retardant coating that forms on a surface that "protects" a thin non-transparent layer that prevents inflammation and the spread of flame on a wooden structure. The selection of composition of fire protection composition was carried out according to the scheme "compound - the additive that is flowing - the filler". The basis of the coating is liquid glass, because it has such positive characteristics as accessibility, due to the manifestation of liquid glass adhesive properties - the ability to spontaneous hardening with the formation of artificial silica. Adding to the liquid glass such components as perlite, graphite and epoxy resin, taking into account their positive characteristics regarding the effect of high temperatures, allowed to obtain a new flame retardant composition. For firing tests, an installation was used to determine the coefficient of smoke formation of substances and materials. The essence of the test method was to determine the optical density of smoke that occurs during flame combustion or corrosion of the sample. Tests are conducted in two modes. In the mode of decay, for example, there is a heat flux with a surface density of 35 kW/m2, and in the mode of flame combustion - the heat flow and the flame of the gas burner. The conducted studies on determining the smoke-forming ability have shown that the samples provided by the material "Mixture for the production of fireproof coating VPE-1", belong to materials with moderate smoke-forming ability D2. According to the results of the testing of the toxicity of combustion products, it turns out that the object of testing is a little dangerous to the class. Scientific novelty. Taking into account the theoretical preconditions, the choice of output components for a new fire protection composition has been carried out. Practical meaningfulness. A new non-flammable spillway structure has been developed that allows the transfer of combustible materials to a group of severely damaging substances and increases the protection of building structures against the effects of high temperatures. The developed protective composition received the patent of Ukraine for a useful model.