Научный архив: статьи

В статье рассматриваются вопросы влияния габаритов подпорной стены на ее устойчивость при строительстве данного вида подпорного сооружения на глинистых, обладающих просадочными свойствами, грунтах. Данный тип грунтов характеризуется низкой устойчивостью и склонностью к обрушению, просадочные грунты повсеместно распространены на территории города Барнаула. Целью исследования было выявить наиболее рациональное решение путем подбора габаритов подпорной стены для защиты от оползневых процессов объекта строительства. Были произведены расчеты на устойчивость для подпорных стен при разных размерах. Исходя из полученных результатов приходим к общему выводу, что на просадочных глинистых грунтах нерационально увеличивать глубину заложения подпорного сооружения. Подпорное сооружение с увеличенной глубиной заложения будет менее устойчивой в отличие от сооружения с увеличенной шириной подошвы. При создании уклона задней грани подпорной стены возникает составляющая вертикальных усилий, которая увеличивает удерживающую силу и соответственно увеличивает устойчивость подпорной стены. Рациональным решением будет увеличение ширины подошвы совместно с увеличением уклона задней грани подпорной стены, так как данный вариант позволит уменьшить расход бетона и увеличит устойчивость подпорной стены.

Рассмотрены вопросы технического регулирования в области стандартизации объектов и методов оценки зерна в РФ и в ЕАЭС в 2021-2023 гг. В основе оптимизации работ по повышению конкурентоспособности товаров на внешних и внутренних рынках, свободе продвижения товаров и услуг лежит международное сотрудничество по стандартизации и гармонизации межгосударственных и национальных стандартов. Направления формирования Программы национальной стандартизации в РФ на 2023 г. включают в себя подготовку национальных стандартов на основе отраслевых стандартов (ОСТ), разработку и актуализацию стандартов по требованиям ТР ТС ЕАЭС. В феврале 2023 г. в ЕАЭС вступает в силу Соглашение о надзоре за соблюдением требований техрегламентов. Внесены изменения в Правила оформления свидетельства о государственной регистрации продукции Решением Коллегии ЕЭК от 17.01.2022 № 7, в документы ЕЭК о порядке сертификации декларирования продукции Решением Коллегии ЕЭК № 198 от 20.12 22 (наличие QR-кода на бумажном носителе и др.). Приказом Росстандарта утверждена Программа национальной стандартизации на 2022-2023 гг. В следующем году в соответствии с Программой будет осуществляться работа более, чем над 42000 документами по стандартизации, из которых более 2000 запланировано и утверждено на 2023 г., количество новых тем, предоставленных техническими комитетами - 1740. В основе формирования Программы национальной стандартизации в РФ на 2023 г. лежит обеспечение реализации национальных проектов и документов стратегического планирования инструментами стандартизации, подготовка национальных стандартов на основе применения отраслевых стандартов (ОСТ) с учетом положений статьи 35 документов стратегического планирования инструментами стандартизации Федерального Закона «О стандартизации в Российской Федерации» и разработка актуализации стандартов по требованиям ТР ТС ЕАЭС. Постановлением Правительства Российской Федерации в 2022 г. утверждены Единый перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации (26 групп продукции), и Единый перечень, подлежащей декларированию соответствия.

В статье рассмотрен цифровой фильтр Гильберта, который является важным инструментом в обработке сигналов и находит широкое применение в различных областях науки и техники, включая радиолокацию, телекоммуникации, медицинскую диагностику. Вопрос о выборе порядка цифрового фильтра Гильберта остается открытым, и на данный момент нет универсального критерия для определения оптимального порядка фильтра. Предложено осуществлять выбор порядка фильтра, основываясь на сравнении гистограмм, которые традиционно используют для описания статистической структуры сигналов

В работе представлены результаты микроструктурного анализа высокопрочного чугуна ВЧ 50. Степень глобулярности включений графита определяли через фактор формы F2, который в свою очередь определяется как отношение диаметров вписанной в частицу окружности к диаметру окружности, описанной вокруг частицы: чем ближе данное отношение к 1, тем выше степень глобулярности. Из данных о факторе формы F2 включений графита следует, что только 32,7 об. % графитных включений имеют близкую к глобулярной форму. Это свидетельствует о нарушении технологии модификации чугуна и получении в образце недомодифицированного графита. Проведенные исследования также показали, что представленный на исследование образец чугуна не проходил термической обработки, либо, в случае проведения термической обработки, она проводилась с неправильными параметрами: вероятнее всего температура термической обработки была меньше рекомендованной температуры (700 °С). Нарушение технологии модификации и дальнейшей термической обработки отливки приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик чугуна. Проведение повторной термической обработки по правильному режиму позволило улучшить микроструктуру и нивелировать эти недостатки. После повторной термической обработки в виде отжига при температуре 700 °С в течение 4 часов с последующим охлаждением до 400 °С вместе с печью, далее - на воздухе, позволило увеличить долю сфероидизированных частиц графита с 32,7 до 65 об. %. Отжиг проводили с целью повышения прочностных свойств материала, а также пластичности и ударной вязкости.

В работе представлены результаты исследования влияния концентрации пентаоксида тантала в покрытиях, полученных методом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО), на их электрохимические свойства и изучена способность данных покрытий к образованию апатитов в условиях in vitro. Согласно результатам анализа электрохимического поведения покрытий в растворе, имитирующем плазму крови человека по минеральному составу (SBF-растворе), модуль импеданса Ta2O5-содержащих ПЭО-покрытий, в среднем более чем на 2 порядка выше по сравнению с модулем импеданса сплава МА8 без покрытия. Введение в состав электролита наночастиц Ta2O5 и увеличение содержания пентаоксида тантала в составе ПЭО-покрытий приводит к снижению их защитных свойств, по сравнению с базовым ПЭО-слоем. Установлено, что первые кластеры апатитов появляются на поверхности ПЭО-покрытия уже после 1 дня выдержки в SBF-растворе. Через 28 дней ПЭО-покрытие полностью покрывается слоем апатитов с пластинчатой морфологией. На 21 сутки выдержки Ta2O5-содержащего ПЭО-покрытия в SBF-растворе концентрация ионов Ca2+ в растворе стабилизируется, что обусловлено достижением равновесия окружающего раствора с образовавшимся слоем апатитов.

Комплексно-легированный титановый сплав ВТ22 является высокопрочным сплавом, из которого изготавливают ответственные изделия авиакосмического назначения. Как правило, этот сплав используют в крупнозернистом состоянии и проблемными вопросами являются низкая технологическая пластичность и высокая нестабильность механических свойств материала в изделиях. Наиболее заметно эти проблемы проявляются при изготовлении тонкостенных полых конструкций. Последние можно успешно изготовить сверхпластической формовкой из листовых заготовок с мелко- или ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой. УМЗ структура в листовых заготовках сплава ВТ22 может быть получена в результате изотермической прокатки. Однако изотермическая прокатка существенно удорожает производство, делая его экономически непривлекательным. В этой связи исследовали возможность получения УМЗ листов титанового сплав ВТ22 теплой прокаткой на холодных валках при температурах нагрева исходных заготовок в интервале температур 600-750 °С. Результаты проведенных исследований показывают, что листовая прокатка заготовок нагретых до температуры 600 °С позволяет получить УМЗ состояние в титановом сплаве ВТ22 с параметрами зеренно-субзеренной структуры менее 300 нм. Микротвердость полученных листовых заготовок выше на 20 % по сравнению с крупнозернистым сплавом ВТ22. Вытянутость зерен сплава вдоль плоскости прокатки уменьшается со снижением температуры нагрева заготовок перед прокаткой в исследованном интервале температур. Полученные данные могут быть полезными, в частности, для оптимизации условий получения тонких листов с УМЗ или нанокристаллической структурой.

Мягким материям характерно существования эффекта двулучепреломления, который легко контролируется внешними факторами. Названный эффект позволяет моделировать светового излучение оптического диапазона по ряду волновых параметров, поскольку он непосредственно связан с анизотропией показателя преломления. Последний аргумент позволяет изменять ориентацию плоскости поляризации прошедшего через образец светового излучения. При введении последних в ЖК среде, анизотропия показателя преломления (∆ n ) сильно меняется. Для улучшения оптических характеристик жидкокристаллических ячеек, такие как: яркости, контраста и быстродействия, применяются специальные ориентирующие поверхности с заранее выбранной морфологии, а их объем заполняется наночастицами или поверхностно-активными веществами (ПАВ). Однако, введения таких частиц вызывает рассеянию светового излучения, сопровождающий снижения степени поляризации прошедших излучений. Поэтому с целью снижения нежелательных потерь интенсивности моделируемого светового излучения, необходимо решать задачу согласования ЖК элементов с оптической схемой устройства по положению плоскости поляризации. Нами исследовано влияние ПАВ в виде цетилтриметил аммоний бромида (ЦТАБ) в нематических жидкокристаллических ячейках типа 4-пентил-4’-цианобифенила 5СВ. В результате приложении электрического поля показали, что для исходного НЖК 5СВ и ячейки с концентрацией 0,05 % ЦТАБ-а световые излучения, прошедшие через ячейки, можно воспринимать как поляризованным, так как отношение Iox/Ioy больше 100; в ячейках, содержащие НЖК 5СВ и концентрации 0,1 и 0,3 вес. % ЦТАБ-а, световые излучения можно считать линейно поляризованным, когда выполняется условия 10< Iox/Ioy <100; а ячейка с содержанием 0,5 вес. % ПАВ-а служит средством для получения эллиптической поляризации света. В последнем случае имеет место условия Iox/Ioy меньше 100. Для интерпретации полученных результатов мы учитывали влияние ПАВ ЦТАБ на положения директора НЖК 5СВ Установлена взаимосвязь между концентрациями вводимого ПАВ и углом поворота плоскости поляризации. Указаны четкие границы линейной и эллиптической поляризации прошедшего через ячейку света в зависимости от концентрации ПАВ ЦТАБ. Предложены возможные применения таких материалов в полупроводниковой и твердотельной лазерной технике, и дисплейных технологиях.

Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии и рентгеноструктурного анализа проведен сравнительный количественный анализ изменения фазового состава, дефектной субструктуры и перераспределения атомов углерода рельсов доэвтектоидной стали после длительной эксплуатации и деформации сжатием. Исследования рельсов проводились на разном расстоянии от поверхности катания в головке по разным направлениям, а сжатие осуществлялось до степеней 15, 30, 50 %. Показано, что длительная эксплуатация рельсов и деформация сжатием сопровождаются фрагментацией, причем, при выбранных режимах этот процесс идет интенсивнее при сжатии, чем при длительном нагружении. При анализе процесса фрагментации цементитных пластин привлечены представления об одновременном протекании механизмов разрушения движущимися дислокациями и растворения. Из зависимостей изменения объемных долей углерода в цементите и на дефектах кристаллической решетки от выбранных условий нагружения сделано заключение о преимущественной роли деформации сжатием по сравнению с процессом длительной эксплуатации. Выявлены физические причины немонотонного изменения скалярной и избыточной плотности дислокаций от степени деформации при сжатии и расстояния от поверхности головки по центральной оси и радиусу скругления выкружки и более высокие значения скалярной плотности дислокаций по сравнению с избыточной плотностью.

Приведены результаты экспериментального исследования твердофазной свариваемости титанового сплава ВТ6 при температуре 900 °С в условиях сверхпластичности. В проведенных экспериментах по сварке изучены условия достижения качественного твердофазного соединения в различных структурных состояниях. При соединении образцов с микрокристаллическими и крупнокристаллическими структурами на качество сварных соединений оказывает влияние текстура материала. Известно, что анизотропия напряжений течения, обусловленная наличием металлографической текстуры, является отрицательным фактором при изготовлении и эксплуатации изделий. Металлографические исследования показали, что протяженность пор относительно межфазных границ в зоне соединения с увеличением угла наклона кристаллитов относительно направления деформации уменьшается. Если кристаллиты ориентированы перпендикулярно действующей нагрузке, формоизменение при образовании физического контакта осуществляется главным образом, за счет внутризереного скольжения. Для обеспечения активизации контактирующих поверхностей кристаллы следует ориентировать с учетом действующих систем скольжения. С повышением угла разворота α-пластин относительно направления деформации в одинаковых условиях сверхпластической деформации повышается качество сварного соединения путем заполнения и деления пластичной β-фазой.

В статье показана эффективность применения биостимуляторов и органических удобрений в семеноводстве. Важным аспектом современного бахчеводства является повышение семенной продуктивности и улучшение посевных качеств бахчевых культур. Обоснованием для проведения научных исследований является необходимость разработки новых технологий на семеноводческих участках возделывания бахчевых культур, использование которых позволит получать высокий, стабильный выход семян. Объект исследования арбуз столовый среднего срока созревания сорта Тимоша. Изучали биостимуляторы и органические удобрения. Препараты применяли для обработки растений в период вегетации. Исследованиями установлена высокая эффективность применения биостимуляторов и органических удобрений, которые позволяют получить максимальный урожай семян с высокими посевными качествами. Семенная продуктивность в использовании технологии выращивания арбуза столового данных препаратов на 3,9-37,4 % больше, по сравнению с контрольным вариантом. Урожайность оригинальных семян от применения биостимуляторов и органических препаратов на 26,3 % и в 1,9 раз больше по сравнению с контрольным вариантом. Масса 1000 семян находилась в пределах от 54,7 до 73,3 граммов при максимальном значении в варианте с применением препаратов Текамин Раис Плюс (замачивание семян) + Текамин Макс Плюс (обработка шатрика) + Текамин Флауер Плюс (цветение) + Текамин Вигор Плюс (плодообразование) + Текамин Брикс Плюс (созревание плодов) и минимальном в варианте без обработок. Сравнительный анализ посевных качеств семян показал положительное действие органических удобрений и биостимуляторов. Лабораторная энергия прорастания на 10-30 % больше по сравнению с контрольным вариантом. Всхожесть на 10-20 % больше, по сравнению с контрольным вариантом.

Методами просвечивающей дифракционной электронной микроскопии на тонких фольгах проведены исследования влияния металла наплавки, выполненной сварочной проволокой типа 35Х5ГФНВМ, на структуру подложки из стали 20. Выполнен количественный анализ изменения тонкой структуры материалов подложки и наплавки на различном расстоянии (0,5 и 3,0 мм) от линии сплавления. Определены морфологические составляющие структуры, их объемная доля и фазовый состав. Установлено, что в исходном состоянии сталь 20 представлена пластинчатым перлитом и ферритом. Наплавка сварочной проволокой привела к существенному разрушению пластинчатого перлита, полной фрагментации феррита, выделению мелких частиц цементита на границах и в стыках фрагментов феррита, созданию упруго-напряженного состояния матрицы стали и упрочнению подложки в 1,5 раза.

Методами компьютерного моделирования проведено исследование зернограничной самодиффузии по несимметричным границам зерен с осью разориентации [111]. Угол разориентации несимметричных границ соответствует углу разориентации специальной границы зерен S13(134). Расчет проводился с использованием парного потенциала Морзе и многочастичного потенциала Клери-Розато. Показано, что структуру нессиметричных границ можно описать в модели структурных единиц - все границы содержат структурные элементы характерные для границы S13(134). Проведен расчет коэффициентов зернограничной диффузии и построены аррениусовские зависимости, по которым определены энергии активации диффузии. Зависимости имеют от двух до трех линейных участков. Обнаружено, что при высоких температурах зеренограничная область аморфизируется раньше прилегающих зерен. Это позволяет утверждать, что границы плавятся при более низких температурах, которые составили от 0,91 до 0,97 температуры плавления.