Комплексные исследования влияния динамической нагрузки, параметров толщины панели и радиуса кривизны на НДС лицевого щитка пажарного шлема

Abstract

RU: Цель. Обеспечение безопасности ведения аварийно-восстановительных и ремонтно-строительных работ за счет модернизации конструкции монолитной панели остекления лицевого щитка защитного шлема работников спецподразделений. Методика. Применение специальных технических средств для обеспечения безопасности специализированных подразделений при возникновении чрезвычайных ситуаций. Результаты. В статье рассматриваются вопросы повышения безопасности работников, выполняющих аварийно-восстановительные и ремонтно-строительные работы в экстремальных условиях на объектах строительной индустрии. Авторы предлагают конструкцию каски с забралом, защищенную патентом Украины и математически обоснованные расчетные модели к ней, которые позволяют обобщенно подойти к определению напряженно-деформированного состояния (НДС) многослойного защитного забрала. Усовершенствована методика расчета на прочность монолитной панели остекления забрала при столкновении с грузом, что согласовывается с методами проведения испытаний каски пожарного согласно государственного стандарта. Как начальный этап заблаговременных (на стадии проектирования) расчетов напряжений и деформаций, возникающих от импульсного воздействия на наружную цилиндрическую поверхность остекления забрала разработана методика определения значений напряжений в монолитной конструкции панели остекления современной каски пожарного-спасателя, изготовленной из поликарбоната. Рассмотрены некоторые промышленностью выпускаемые толщины листов: h0=4 мм, 8 мм и 12 мм. Научная новизна. Для напряженно-деформированных состояний стандартных монолитов получены характерные линейные зависимости функций напряжений, действующих в волокнах остекления от глубины их расположения в остеклении забрала при заданной внешней импульсной нагрузке. Приведены конкретные расчетные данные. Сравнение результатов расчета с основными положениями теории упругости о НДС пластин и оболочек свидетельствуют об их корректности. Практическая значимость. Намечены пути модернизации каски пожарного-спасателя и способы ее конструктивного упрочнения, основанные на всестороннем анализе данных задачи принятия решений в условиях определенности.

UK: Мета. Забезпечення безпеки проведення аварійно-відновлювальних та ремонтно-будівельних робіт за рахунок модернізації конструкції монолітної панелі скління лицьового щитка захисного шолома працівників спецпідрозділів. Методика. Застосування спеціальних технічних засобів для забезпечення безпеки спеціалізованих підрозділів при виникненні надзвичайних ситуацій. Результати. У статті розглядаються питання забезпечення безпеки працівників, які виконують аварійно-відновлювальні та ремонтно-будівельні роботи в екстремальних умовах на об'єктах будівельної індустрії. Автори пропонують конструкцію каски з забралом, яка захищена патентом України. Розрахункові моделі для визначення напружено-деформованого стану (НДС) багатошарового захисного забрала є математично обґрунтованими. Удосконалено методику розрахунку на міцність монолітної панелі захисного забрала при зіткненні з уламками будівельних конструкцій. Це узгоджується з методами проведення випробувань каски пожежного згідно ДСТУ. Визначено значення напружень в монолітної конструкції забрала у вигляді циліндричної панелі, яка виготовлена з полікарбонату. Це є початковим етапом передпроектних розрахунків на міцність при імпульсному впливі на зовнішню поверхню забрала у вигляді циліндричної поверхні. В роботі розглянута поведінка листів з полікарбонату, які випускаються промисловістю, з номінальною товщиною: h0=4, 8 та 12 мм. Наукова новизна. Для напружено-деформованого стану заданого імпульсного зовнішнього навантаження отримані характерні залежності функцій напружень від глибини їх розташування в захисному шарі, які діють у волокнах захисного забрала. Вони мають лінійний вигляд. Наведено конкретні розрахункові дані. Порівняння результатів розрахунку з основними положеннями теорії пружності про НДС пластин і оболонок свідчать про їх коректність. Практична значимість. Намічені шляхи модернізації каски пожежного-рятувальника та способи її конструктивного зміцнення, що засновані на всебічному аналізі даних задачі прийняття рішень в умовах визначеності.

EN: Purpose. Due to modernization of construction of monolithic panel of glazing took away the increase of safety of leadthrough of emergency-restoration and repair-build works workers of the special divisions. Methodology. Application of the special hardwares for providing of safety of the specialized subdivisions in case of occurring of extraordinary situations. Findings. The paper deals with the ensure the safety employees who perform emergency repair and Repair construction works under extreme conditions. The authors propose the construction of helmet with visor, which is protected by patent Ukraine. Models for the calculation of the stress-strain state (SSS) of multilayer protective visor are mathematically justified. The strength calculation technique of monolithic panel protective visor under contact with fragments of building structures is developed. It is agreed with the methods of testing according to ISO fire helmets. The stresses in the monolith safe visor made as cylindrical panel from polycarbonate are determined. This is the first step of pre-strength calculations at impulse impact to the outer surface protective visor as a cylindrical surface. The paper considers the behavior of polycarbonate sheets which are produced with a nominal thickness: h0 = 4, 8 & 12 mm. Originality. For a given external impulse loading are received characteristic functions depending on the location depth of the stress in a protective layer that operate in the fibers protective visor. It’s have a linear form. The calculation data are given. Comparing the calculation results with the basic provisions of elasticity theory of SSS plates and shells are carried out. Practical value. Ways of modernization helmets of fire-rescue and constructive ways of strengthening is planned.