Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эксплуатационной надежности деревокомпозитных балочных конструкций Шохин, Павел Борисович

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шохин, Павел Борисович. Повышение эксплуатационной надежности деревокомпозитных балочных конструкций : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.05 / Шохин Павел Борисович; [Место защиты: Сев. (Арктический) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова].- Владимир, 2012.- 163 с.: ил. РГБ ОД, 61 13-5/348

Введение к работе

Актуальность темы

Древесина обладает целым рядом свойств, которые позволяют широко использовать ее в различных отраслях: деревообрабатывающей, деревянном домостроении, транспорте, энергетике и др. Одной из важнейших технических задач является повышение эффективности использования древесины за счет применения конструкций и изделий с малой материалоемкостью и высокими эксплуатационными параметрами.

Для рационального использования древесины при изготовлении новых видов деревянных конструкций, усиления узлов и сопряжений в настоящее время целесообразно применение новых материалов и технических решений с использованием наноклеевых композиций.

Такие решения позволяют создать конструкции с высокими прочностными и жесткостными характеристиками и могут способствовать снижению расхода древесины и повышению эксплуатационной надежности деревянных конструкций.

Наибольший интерес представляют элементы конструкций и технологии изготовления деревянных конструкций с применением современных композиционных полимерных материалов с включением в их состав углеродніьіх нанотрубок, что существенно повышает их несущую способность. Поэтому проведение исследований в этом направлении является актуальным.

Цель исследований - совершенствование деревокомпозитных конструкций на основе эпоксидной матрицы с включением углеродных нанотрубок и стеклоткани, научно обоснованное увеличение прочностных и жесткостных характеристик, повышающих эксплуатационную надежность.

Для достижения поставленной цели определены задачи:

  1. Провести системный анализ решения вопросов повышения прочности, долговечности, эффективного использования древесины в композитных конструкциях.

  2. Разработать технические и технологические решения деревокомпозитных конструкций с использованием полимерных клеевых композиций с применением углеродных нанотрубок.

  3. Провести теоретические исследования деревокомпозитных конструкций с оценкой влияния включения углеродных нанотрубок в состав полимерных клеев на напряженно-деформированное состояние (НДС) древесины.

  4. Выполнить экспериментальные исследования по оценке прочности и деформативности деревокомпозитных балок.

  5. Усовершенствовать технологию изготовления деревокомпозитных балок с применением наноклеевых композиций.

6. Разработать рекомендации по совершенствованию методик расчета и технологии изготовления деревокомпозитных балок.

Научная новизна результатов исследований:

получены новые результаты экспериментально-теоретических исследований, отражающие особенности работы деревокомпозитных конструкций с включением в клеевую композицию углеродных нанотрубок;

теоретически определены параметры НДС деревокомпозитнои конструкции с применением сертифицированного программного комплекса «Лира 9.2»;

разработана новая конструкция балки из древесины с включением нано-ткани в краевые зоны;

обоснована и разработана технология изготовления деревокомпозитных балок с включением в состав клеевой композиции углеродных нанотрубок;

экспериментально доказана возможность повышения прочности и жесткости деревокомпозитнои конструкции с использованием наноклеевых композиций;

установлена степень влияния углеродных нанотрубок в клеевой композиции на НДС конструкции балки;

научно обоснованы направления практического использования деревокомпозитных балочных конструкций.

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований дерево
композитных балочных конструкций;

результаты исследований качественной и количественной характеристики прочности и деформативности композитных балок;

уточненная методика инженерного расчета деревокомпозитных балочных конструкций;

научно обоснованные рекомендации по совершенствованию технологии изготовления и предложения по повышению эксплуатационной надежности деревокомпозитных конструкций;

Практическая значимость работы

Результаты исследования расширяют область применения деревокомпозитных конструкций, повышают эффективность применения древесины в композитных конструкциях и их эксплуатационную надежность.

Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью поставленных задач, использованием принятых в строительной механике гипотез и допущений; современными средствами исследования с применением сертифицированной инструментальной базы; методикой проведения численных экспериментов с использованием вычислительных программ; приемлемой сходимостью результатов экспериментальных и теоретических исследований.

Реализация результатов работы

Результаты исследований использованы при разработке совместно с ГУ «Промстройпроект» альбома рабочих чертежей «Композитные балки междуэтажных перекрытий пролетом 6 м», в ТУ на изготовление балок, в учебном процессе, внедрены при проектировании усиления междуэтажных перекрытий деревянных жилых домов (г. Владимир).

Апробация работы

Основные положения работы и результаты исследований доложены на Международном симпозиуме «Современные строительные конструкции из дерева и пластмасс» (г. Одесса, 2012 г); международной научно-технической конференции «Строительная наука 2010» (г. Владимир, 2010 г.); научной конференции «Проблемы устойчивости и безопасности систем жизнеобеспечения городов и сферы жилищно-коммунального хозяйства» (г. Москва, 2011 г.); международной научно-практической конференции «Перспективные разработки науки и техники» (г. Пшемысль, Польша, 2011 г.); международной научно-практической конференции «Дни науки — 2012» (г. Прага, Чехия, 2012 г.), научно-технический семинар лесотехнического института САФУ (г. Архангельск, 2012 г.), участие в гранте «Разработка образовательной программы повышения квалификации и учебно-методического комплекса в сфере производства наномо-дифицированного ПЭТ-волокна и нетканых материалов на его осно-ве»(г.Владимир, 2012 г.)

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе одна в издании по перечню ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, библиографического списка включающего 135 наименований. Изложена на 157 страницах и содержит 70 рисунков, 5 таблиц, приложение.