10806

гексогена, перекристаллизованного по термовакуумной технологии (гексогена-ТТ), и взрывчатых смесей (ВС), на его основе, различаются. Это обстоятельство показывает, что для обеспечения стабильности и предсказания свойств деталей из ВВ-ТТ необходима разработка способа контроля микроструктуры ВВ-ТТ и установление взаимосвязи между микроструктурой и детонационной способностью ВВ-ТТ.

Анализ доступных методов контроля свойств ВВ показал, что наибольшей перспективой для решения поставленной задачи, в первую очередь, с точки зрения практической реализации, обладает способ подсчета удельной длины границ раздела кристаллов ВВ по снимкам микроструктуры, получаемым с помощью электронного микроскопа.

Целью настоящей работы является разработка способа подсчета удельной длины границ раздела кристаллов гексогена-ТТ и установление количественной взаимосвязи между микроструктурой и детонационной способностью гексогена-ТТ.

Для проведения исследований на термовакуумных установках, предназначенных для напыления ВВ-ТТ, были изготовлены образцы гексогена-ТТ по штатной технологии (образец 1), способом направленного напыления (образец 2) и способом суперпозиционного напыления (образец

3).

Микроструктуру изготовленных образцов, не удаляя с подложки, контролировали с помощью растрового электронного микроскопа. По фотографиям были проведены измерения. Полученные данные о площади выделенной области и длине границ раздела зерен ВВ обработали в программе Microsoft Excel и построили графики зависимости длины границ раздела от площади исследуемой области, из которых видно, что для каждого образца выполняется линейная зависимость. На рисунке 1 показан график для образца №1.

Рис.1. Зависимость длины границ раздела от площади исследуемой области для образца №1

60

Для установления взаимосвязи между микроструктурой и детонационной способностью гексогена-ТТ использовали данные о детонационной способности гексогена-ТТ, полученного разными способами напыления, и ВС на их основе. На рисунке 2 представлена зависимость детонационной способности гексогена-ТТ от количества границ раздела гексогена-ТТ.

Рис. 2. Зависимость детонационной способности гексогена-ТТ от количества границ раздела

Из графика рисунка 2 видно, что с увеличением числа границ раздела критическая толщина гексогена-ТТ и ВС на его основе уменьшается. Полученные данные свидетельствуют о наличии количественной взаимосвязи между микроструктурой ВВ-ТТ и его детонационной способностью. Контроль микроструктуры ВВ-ТТ, по всей видимости, при надлежащем уровне отработки, может использоваться для неразрушающего контроля детонационных свойств ВВ-ТТ.

Литература

1.Пат. 2582705 Российская Федерация / Способ получения тонкослойных зарядов взрывчатых веществ / Д.В. Мильченко, В.А. Губачев, А.Л. Михайлов, С.А. Вахмистров, Н.Н. Титова, А.И. Пятойкина, А.В. Бессонова, В.Н. Герман, Л.А. Андреевских ; опубликовано

27.04.2016.

2.Пат. 2616729 Российская Федерация / Способ получения смесевого пластичного взрывчатого вещества / Д.В. Мильченко, А.Л.

61

Михайлов, С.А. Вахмистров, Н.Н. Титова, А.И. Пятойкина, А.В. Бессонова, С.С. Журавлев; опубликовано 18.04.2017.

3.Мильченко, Д. В. Термовакуумная сублимация как способ управления структурой и детонационной способностью ВВ /Д.В. Мильченко, В.А. Губачев, А.Л. Михайлов, С.А. Вахмистров, Н.Н. Титова, Е.В. Халдеев, А.И. Пятойкина, В.А. Бурнашов // XVII Харитоновские чтения : сборник тезисов докладов / 2015. – 447 с.

4.Мильченко, Д. В. Наноструктурированные ВВ, получаемые методом осаждения из газовой фазы. /Д.В. Мильченко, В.А. Губачев, Л. А Андреевских, С. А. Вахмистров, А.Л. Михайлов, В.А. Бурнашов, Е.В. Халдеев, А.И. Пятойкина, С.С. Журавлев, В.Н. Герман // Особенности структуры и взрывчатых свойств. Физика горения и взрыва - 2015.

Е.С. Козлов, И.А. Трудникова

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

НЕТРАДИЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ

Стоимость традиционных источников тепловой энергии ежегодно повышается, а запасы органического топлива ограничены, что вызывает необходимость поиска нетрадиционных способов получения и накопления тепловой энергии для инженерных систем зданий различного назначения.

По нашему мнению весьма эффективным является использование альтернативных видов тепловой энергии в индивидуальных жилых домах, где упрощается процесс управления и регулирования системами энергопотребления.

Из традиционных видов топлива для нужд отопления и горячего водоснабжения, например, является природный газ. Но, несмотря на активную газификацию, нельзя пока считать этот процесс совершенным для всех регионов и районов. В таком случае вариант нетрадиционного отопления опять становится необходимым, хотя бы и как резервный источник тепловой энергии. Под нетрадиционным отоплением подразумевается система, где имеется возможность накапливать и использовать тепловую энергию без источника, работающего на органическом топливе. Особую значимость это приобретает, если:

1.Отсутствует возможность подключения к газовой сети или это стоит неоправданно дорого.

2.Стоит цель уменьшить зависимость от газа и иметь резервный источник теплоты в случае сильных морозов или перебоев с его подачей;

3.Для снижения эксплуатационных расходов.

62

К альтернативным источникам тепловой энергии для частного дома относят два принципиально разных вида оборудования [1]:

1.Устройства в дополнение к электрическому или газовому котлу. Котёл, работающий на газе или электричестве, не обеспечивает полноценно теплом систему отопления всей постройки. Основная отопительная мощность обеспечивается котлом, а в период пиковых нагрузок или межсезонья его работу поддерживают нетрадиционные источники. В этом случае альтернативным отоплением будет являться, например, котёл на пеллетах или агрегат, сжигающий вторичное сырье (например, “отработанное” автомобильное масло), инфракрасные приборы

идр.

2.Устройства, полностью заменяющие основной источник. Их тепловой мощности достаточно, чтобы обеспечить нетрадиционное отопление. Наиболее распространёнными нетрадиционными вариантами обогрева жилья без сжигания газа и другого органического топлива являются технологии, использующие энергию природных ресурсов – теплоту грунта, подземных источников, солнечной радиации, ветра и биомассы.

Практическая реализация проектов по использованию энергии природных ресурсов и явлений как нетрадиционного источников тепловой энергии для обогрева жилища наиболее широко затрагивает:

1.Энергетику солнечного света (гелиотермические системы).

2.Энергетику ветра (ветроэнергетика).

3.Энергетику тёплых земных недр (геотермальные насосы). Известны два варианта практического применения природной

энергетики для нужд нетрадиционного отопления:

1.Трансформацию энергии природного явления в энергию электрическую, которая затем будет применена для автономного отопления, то есть отопление от собственного внутреннего источника электричества.

2.Непосредственный нагрев рабочего теплоносителя системы

отопления.

Солнечную энергию можно использовать для обогрева жилых помещений двумя способами [2]:

1.Путем преобразования энергии солнечного света в энергию электрическую используя солнечные батареи, на котором потом будет работать отопительное оборудование.

2.Для нагрева жидкого теплоносителя, циркулирующего естественным способом или при помощи насоса через конвекторы или радиаторы.

Несколько солнечных модулей создают цепь для обеспечения индивидуального дома определённым количеством электроэнергии. Мощность каждого солнечного модуля может составлять от 50 до 300 Вт.

63

Из солнечного модуля преобразованный световой поток поступает в блок аккумуляторов. Аккумуляторы вырабатывают постоянный ток, который направляется в инвертор. В инверторе постоянный ток преобразуется в переменный, который используется для разогрева ТЭНов в системе отопления.

Использование кинетической энергии воздушных потоков (ветроэнергетика) для нужд обогрева частного дома осуществляется в двух направлениях [3]:

1.Преобразование кинетической энергии ветра в электрическую путём вращения ротора ветрогенераторов.

2.Преобразование энергии вращающего ротора ветрогенератора

втепловую для непосредственного нагрева теплоносителя с использованием вихревых теплогенераторов ВТГ.

В частном домостроении доминирующим фактором при выборе систем является простота изготовления и монтаж устройств, состоящих из ветроколеса, генератора и аккумулятора для получения собственной электроэнергии.

Ветряные генераторы классифицируются по следующим показателям:

1.Расположение оси вращения – вертикальное или горизонтальное.

2.Количество лопастей колеса.

В регионах, где имеется возможность использовать геотермальную энергию земных недр, как альтернатива может использоваться теплота подземных источников. Тепловая энергия добывается из земных глубин или со дна водоёма при помощи теплового насоса. Тепловые насосы являются энергозависимыми агрегатами. Температура теплоносителя в системе отопления с геотермальными устройствами не превышает, как правило, 50 оС, что недостаточно для полноценного обеспечения системы отопления в расчетный период года, но вполне может “покрыть” потребности напольного отопления или обеспечить нагрузку резервной системы отопления.

На основе проведенных нами исследований можно сделать вывод о том, что при очевидных достоинствах нетрадиционных способов отопления зданий целесообразность и эффективность их применения должны быть обоснованы технико-экономическим расчетом в каждом конкретном случае. Независимо от того основным или дублирующим видом будут альтернативные источники энергии.

Литература

1. Уделл, С. Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии / С. Уделл. – Москва : Знание, 1980. – 88 с.

64

2.Сибикин, Ю. Д. Альтернативные источники энергии / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - М.: РадиоСофт, 2014г. – 248 c.

3.Тепло Земли: Из доклада "Перспективы развития геотермальных технологий" Экология и жизнь-2001-№6-стр 49-52.

Е.В. Галкина

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ОСОБЕННОСТИ ГОТИЧЕСКОГО СТИЛЯ В РОССИИ

Готический стиль (от итал.gotico- «непривычный, варварский») берёт своё начало в Северной Франции в середине XII века. Термин был введён в

эпоху Возраждения, возник от названия германского племени готов, хотя не имеет к нему никакого отношения; использовался как уничижительное обозначение средневекового и как многие считали «варварского» искусства.

Готика достигла своего расцвета в 1-й половине XIII века и стала завершающим этапом в развитии искусства средневековья стран Центральной, Западной и части Восточной Европы.

Косновным элементам готической архитектуры относятся стрельчатые арки – нервюры, аркбутаны - открытые полуарки, столбы, служащие опорами для стрельчатых арок.

Кдругим конструктивным особенностям можно отнести вертикальные выступы - контрфорсы, крестовые своды, резные фронтоны

–вимперги, остроконечные ажурные башни - пинакли, стрельчатые окна и порталы. Фасады украшались сложным орнаментом и скульптурами. (Рис.1,Рис.2)

Готический стиль был распространён в странах среди господства католической церкви и наибольшее отражение нашёл в архитектуре храмов, соборов, церквей. Поэтому истинного готического стиля в православной России быть не могло. Но отдельные черты всё же прослеживались в архитектуре некоторых русских зданий.

Один из таких примеров - Чесменская церковь в Санкт-Петербурге

(рис.3)

Рис. 3. Чесменская церковь.

1777-1780 гг

Другое название – Церковь Рождества святого Иоанна Предтечи. Была построена в 1777-1780 гг. по проекту архитектора Ю.М.Фельтена. В отношении Чесменской церкви используют термин «псевдоготика» (ложная готика, русская готика) - стиль, основанный на сочетании европейской готики и эллементов москового барокко с «авторскими» привнесениями самих архитекторов.

Церковь имеет «центрическую» планировку и представляет собой «четырёхлистник». В основе-квадрат, перекрытый куполом. С каждой стороны к квадрату примыкают помещения полукруглой формы. В единое целое композицию церкви объединяют стрельчатые арки, опирающиеся на 4 пилона.

Главный вход обрамляют пилоны портала, перевитые лепными лентами, на который установлены две аллегорические статуи: Веры – с крестом и чашею в руках и Надежды – с пальмовой ветвью и пламенем. Над входом располагается фронтон украшенный барельефом, изображающим Всевидящее Око Господне в обрамлении лучей и головок херувимов.

В архитектуре Чесменской церкви хорошо прослеживаются эллементы, характерные для готики - высокие стрельчатые окна и дверные

66

проёмы, стрельчатые арки. Фасад украшен остроконечными башенками – пинаклями и зубчатым парапетом. (Рис.5) Барабаны пяти миниатюрных куполов также увенчаны пинаклями. Но в то же время фасад отделан ажурным белокаменным орнаментом и барельефом, установлены скульптуры над входами, что является неотъемлемыми чертами барокко.

Считается, что именно с постройки Чесменской церкви в Россию и начала проникать неоготика - возраждение форм средневековой готики, возникшее в Англии в 40-е годы XVIII века, которуюв России и стали называть псевдоготикой, так как готики в Древней Руси не существовало.

Черты неоготики можно также отыскать в облике царской резиденции в Царицине в Москве, построеной архитектором Баженовым, и в облике храма Святого сердца Иисуса в Самаре (1906), собора Успения Пресвятой Девы Марии в Иркутске (1881-1884) и во многих других постройках того времени. Одним из типичных образцов неоготики в Москве можно считать Римско-католический собор Непорочного зачатия Девы Марии, построенный в 1905 году и восстановленный в 90-е годы XX века.

Таким образом, готический стиль лишь частично проник в русскую архитектуру во времена своего возраждения на западе и преобрёл название «псевдоготика», проявляясь в работах архитекторов с конца XVIII века в сочетании с другими стилями, в основном с московским барокко.

Литература

1. Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс]. –

Режим доступа : https://ru.wikipedia.org

67

2.Мир Знаний [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://mirznanii.com

3.Официальный сайт. Чесменская церковь. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://chesma.spb.ru

А.А. Сатанов

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Современные строительные объекты являются неотъемлемой частью нашей жизни. Они подвергаются различным нагрузкам, в том числе термическим и динамическим. Многие объекты, такие как атомные электростанции, линии электропередач, производственные здания химической промышленности, транспортные сооружения, являются технически сложными и ответственными. Авария на таких объектах может привести к негативным последствиям. Может быть нанесен не только финансовый ущерб, но и возможны человеческие жертвы.

Критический уровень износа материалов, из которых изготовлены строительные конструкции является одной из основных причин аварий и катастроф. При анализе технических аварий и техногенных катастроф было выяснено, что многих из них можно было избежать, при наличии средств неразрушающего контроля и диагностики строительных материалов. Контроль подразумевает проверку соответствия параметров конструкции соответствующим нормам и требованиям и является основой безопасности зданий и сооружений. [1]

Неразрушающий контроль – это совокупность таких видов контроля, которые производятся непосредственно на объекте, при этом исправный объект сохраняет работоспособность без какого-либо повреждения материала.

Неразрушающий контроль используют для обнаружения дефектов (трещин, расслоений), контроля геометрической формы объекта, измерения физикомеханических и физико-химических характеристик (твердости, пластичности, отклонений от химического состава), диагностики состояния изделий.

К средствам неразрушающего контроля относят приборы, которые используют проникающие поля, излучения и вещества для получения информации о качестве и свойствах материалов.

68

К основным методам неразрушающего контроля относят магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, проникающими веществами, виброакустический, визуальный. [2]

Среди неразрушающих физических методов контроля состояния материалов одним наиболее эффективных и перспективных можно признать акустический. [1]

Для акустического метода неразрушающего контроля применяются колебания ультразвукового и звукового диапазонов частотой 50 Гц-50Мгц. Эти колебания происходят в области упругих деформаций среды в области линейной акустики. [2]

При нагружении из-за перераспределения внутренних напряжений в материале образовываются микротрещины. Основными физическими носителями полей напряжений, распределенных или сосредоточенных по контурам трещин являются дислокации (линейные дефекты или нарушения кристаллической решетки). [3]

Наиболее интересными и применимыми являются акустические методы, которые могут фиксировать накопление трещин и изменение внутренних напряжений. Взаимодействие упругих волн с механическими дефектами зависит в основном от длины волны. До образования магистральных трещин, величина которых превышает 0,1 мм, обычно использую длины волн, переносящие основную часть энергии акустического сигнала, которая намного больше размера микротрещин. Микротрещины размером менее 0,1 мм для малоуглеродистых сталей, алюминиевых и титановых сплавов обнаруживаются на ранних стадиях малоциклового нагружения и оказывают влияние на акустические свойства.

Для контроля физико-механических свойств и напряженного состояния материала с помощью акустического метода необходимо выяснить, какие акустические параметры зависят от поврежденности материала, на который оказано внешнее воздействие.

Одним из самых информативных вариантов акустических методов является спектрально-импульсный. При определении характеристик поврежденности необходимо решить две задачи. Первая – выявление зависимости передаточной функции , материала от характеристик поврежденности . Вторая – нахождение способа воссоздания передаточной функции на основе параметров импульсов, фиксируемых датчиками на входе и выходе материала как акустического четырехполюсника. Принимая, что на величину поврежденности влияет зеренная структура материала и наличие микротрещин получаем:

где

69