Виброизоляция зданий — решения по звукоизоляции для бизнеса — Acoustic Group

Защита зданий от вибраций

В настоящее время новые здания и сооружения всё чаще строятся на участках, подвергающихся воздействию вибраций, в т.ч. на полосах землеотвода метрополитена или железных дорог. Данные источники вибрации могут быть причиной колебаний элементов конструкций здания, намного превышающих допустимые для человека уровни. В настоящее время регламентируемая СНиП 2.07.01-89 защитная зона железной дороги составляет 100 м, а защитная зона трамвайной линии, как показывают измерения, достигает 60 м от крайнего рельса. При этом именно данные участки, расположенные, как правило, в центре крупных городов, вызывают повышенный интерес у инвесторов, готовых вкладывать деньги в мероприятия по их виброизоляции.

Критерии неблагоприятного внешнего воздействия устанавливаются Государственными стандартами (ГОСТ 12.1.012-90) и Санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.566-96), которые для случая вибраций регламентируют предельно-допустимые уровни колебаний ограждающих конструкций помещений жилых, административно-общественных зданий и рабочих мест. При этом сами амплитуды колебаний ограничиваются в диапазоне частот 1,4 — 88 Гц всего лишь несколькими микронами, что, впрочем, не мешает им оказывать негативное влияние на здоровье и самочувствие человека.

Источники вибрации и их характеристики

Источниками повышенной вибрации в жилых и общественных зданиях являются промышленные установки и транспортные средства (метрополитен мелкого заложения, тяжелые грузовые автомобили, железнодорожные поезда, трамваи), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и, затем, их распространение на конструкции зданий. Также данные вибрации часто являются причиной возникновения т.н. «вторичного» воздушного шума в помещениях. При этом допустимые уровни вибрации могут быть соблюдены, но вторичный воздушный шум делает проживание в таком здании некомфортным.

Для жилых и общественных зданий наиболее неблагоприятным внешним источником вибраций являются рельсовые транспортные магистрали: метрополитен, трамвайные линии и железные дороги. Исследования показывают, что колебания по мере удаления от источника возмущения затухают, однако скорость их затухания зависит от множества составных звеньев на пути распространения: типа укладки рельсов, толщины стен тоннеля, типа и фракции грунта, глубины и типа фундамента дома, конструкции возводимого здания.

В случаях, когда здания располагаются в непосредственной близости от рельсовой дороги, вибрации в них могут превышать предельно-допустимые значения, установленные Санитарными нормами, в 10 раз (на 20 дБ)! В спектральном составе вибрации преобладают октавные полосы со среднегеометрическими частотами 31,5 и 63 Гц.

Материалы для виброизоляции

Изоляция вибрации может быть реализована как в источнике помех, так и приёмнике. В принципе, более предпочтительным является снижение вибрации в источнике. Известен широкий ряд методик снижения воздействия железнодорожного транспорта и виброизоляции промышленных установок. Однако во многих случаях изоляция источника вибраций по самым различным причинам невозможна.

Тогда проектировщику остаётся единственная возможность – непосредственно изолировать от вибрации само проектируемое здание. В настоящее время одним из наиболее надежных и эффективных способов устройства виброизоляции зданий является установка их на упругие опоры из полиуретановых эластомеров – материалов Sylomer и Sylodyn австрийской фирмы Getzner.

Материалы Sylomer и Sylodyn дают возможность проектировщику создать множество вариантов конструкций виброизоляции. Возможна реализация полноплоскостной, ленточной или точечной конструкций изолирующей опоры. При применении материалов Sylomer и Sylodyn не существует жестких требований к тому, в каком месте здания (конструкции) должна находиться упругая прослойка. Упругое разделение реализуется там, где это наиболее благоприятно для проектирования.

Свойствами, необходимыми для реализации эффективной виброзащиты здания, материал обладает уже «сам по себе». Материалы Sylomer и Sylodyn характеризуются объемной сжимаемостью, т.е., даже покрытый оболочкой, материал не теряет своей упругости. Широкий ряд стандартных марок материала позволяет осуществить оптимальный выбор в зависимости от площади опоры и приложенной нагрузки.

Материал Sylomer представляет собой эквивалент пружины, конструктивно совмещенной с амортизатором. Его демпфирование составляет, в зависимости от типа от 7% до 11%. Динамическая жёсткость материалов Sylomer практически не зависит от амплитуды возбуждения колебаний. Даже при самых малых амплитудах нельзя ожидать увеличения жёсткости опор. Таким образом, эффективность действия опорной подушки обеспечивается для всех возможных в практике амплитуд возбуждения колебаний. Динамическая жёсткость лишь незначительно зависит от частоты возбуждения колебаний. Материал отличается благоприятным соотношением динамической и статической жесткостей. Так как маты Sylomer имеют смешанную ячеистую структуру, они могут поглощать некоторое количество воды. Воздействие влаги на статическую и динамическую жёсткость очень незначительно даже при полном погружении материала в воду. Какое-либо повреждение материала под действием воды практически невозможно. Частицы грязи также не могут попасть внутрь материала благодаря малости размеров пор на поверхности материала.

Материал Sylodyn представляет собой эквивалент пружины без амортизатора. За счет закрытых пор его ячеистой структуры данный материал допускается применять в условиях возможного присутствия грунтовых вод. Материалы Sylomer и Sylodyn не подвержены гидролизу, а также к воздействию обычно встречающихся на стройке химических соединений, разбавленных щелочей и масел.

Определяющим параметром для выбора подходящего типа материала Sylomer или Sylodyn является показатель их долговременной статической нагрузки. Нагрузка определяется площадью опоры и эффективным весом построенного здания.

Путем варьирования площади опоры удельная нагрузка подбирается максимально близко к пределу долговременной статической нагрузки конкретной модели материала. Если изменение площади опоры невозможно (полноплоскостная конструкция опоры), давление можно оптимизировать комбинацией различных типов материала Sylomer или Sylodyn.

В качестве нагрузки принимают фактически ожидаемый вес здания, а также часть нагрузки от движения транспорта. Нагрузки, воздействующие лишь периодически, такие, как, например, нагрузки от ветра и снега, не учитываются. Фактически действующая нагрузка составляет, в зависимости от типа здания и его использования, как правило, от 60% до 80% нагрузок, принятых для статических расчётов. Кратковременные пиковые нагрузки, достигающие четырёхкратной величины статической долговременной нагрузки, могут без проблем восприниматься данными виброизолирующими материалами.

Характеристикой ожидаемой эффективности применяемых мер является собственная частота конструкции здания на упругих опорах. С увеличением толщины опоры она снижается, повышая тем самым эффективность виброизоляции. Наряду с толщиной опоры, собственная частота зависит также от динамически эффективной массы здания. Динамически эффективной является та часть массы здания, в которой возбуждаются колебания при возникновении вибраций. При этом, чем большая масса эффективна, тем ниже собственная частота. Для того, чтобы возбудить колебания в массе как можно большей величины, здание в области опор должно быть очень жёстким. Основой для определения собственной частоты является спектр частот возбуждения.

Часто на разные части здания воздействуют различные нагрузки. Для упругих опор применяются, в зависимости от нагрузки, разные типы материалов Sylomer или Sylodyn. Путём выбора типа опоры и варьирования площади опоры расчёт производится таким образом, чтобы нагрузка в каждом случае была близка к предельной величине долговременной нагрузки. Тогда при одинаковой толщине для всех опор получается единая упругая деформация и приблизительно одинаковая собственная частота.

Толщина опоры, мм	Собственная частота, Гц
25	13
37	11
50	9
75	8

Таблица 1. Типичные показатели собственной частоты для опор зданий из материала Sylomer.

Долговременная статическая нагрузка для упругих опор зданий из материала Sylomer может составлять от

10 кН/м2 до 1000 кН/м2. Кратковременные пиковые нагрузки, превышающие долговременную
статическую нагрузку до 4 раз, могут легко восприниматься данным материалом.

Конструкции виброизоляции зданий

Конструкция опоры на материалах Sylomer и Sylodyn может быть полноплоскостной, ленточной или точечной. Какой вид опор является для здания наиболее благоприятным, зависит от требуемой собственной частоты и особенностей конструкции. Примыкающие элементы конструкций, такие как стены или потолки, могут быть изготовлены как из монолитного бетона, так и из сборных блоков. При изготовлении из монолитного бетона площадь опоры обычно используется в качестве несъемной опалубки.Арматуру также можно монтировать непосредственно на матах. Для очень мягких типов материалов Sylomerили Sylodyn площадь опоры распорных элементов нужно увеличивать с помощью подкладок таким образом, чтобы арматура не вдавливалась в маты. Готовые блоки просто устанавливают на опору. Устройство перекрытий на упругих опорах обычно производится с помощью армированных плит. Для полной изоляции здания от воздействия вибраций необходимо всю поверхность стен, расположенных над упругой опорой и соприкасающуюся с грунтом, отделить упругими прокладками.

Полноплоскостная опора

Преимуществами полноплоскостной опоры являются простота строительного исполнения и минимальный риск образования акустических мостиков из-за ошибок при укладке матов. Разделение обычно устраивается между плитой пола и основанием или слоем бетонной подготовки. Для большей эффективности основание должно быть как можно более жёстким. Воздействующие на здание нагрузки, распределяясь на большей площади благодаря полноплоскостной опоре, передаются в основание. Специальные конструкции для перераспределения нагрузок на ленточные или точечные опоры не требуются. При реализации полноплоскостной опоры в значительной мере удаётся избежать структурных колебаний плиты пола.

Ленточная опора

Применение ленточной опоры рекомендуется при линейной передаче нагрузки. Упругая прослойка может располагаться как в области фундамента, так и непосредственно под защищаемым перекрытием, т.е. на уровне первого или второго этажей здания. В последнем случае существует возможность экономии на количестве применяемого виброизолирующего материала. Так как цокольный и подземные этажи в таком варианте не защищаются от вибрации, применения материала по периметру поверхности подземной части фундамента здания не требуется.

Точечная опора

Применение упругого разделения точечного вида обосновано в конструкциях на свайном основании или при опирании на отдельные стойки/колонны. Приложенная нагрузка является определяющей при выборе типа применяемого упругого материала. Оптимальное сжатие выбранного типа материала Sylomer или Sylodyn достигается изменением площади опоры с помощью свайных наголовников. Для точечной опоры, как правило, применяются самые плотные марки виброизолирующих материалов. Точно так же, как и в случаях полноплоскостной и ленточной опор, основание, а также примыкающие элементы конструкций должны быть очень жёсткими.

Требование к основанию / приклеивание материала

Маты из материалов Sylomer и Sylodyn отличаются гибкостью и хорошо подгоняются к основанию при укладке. Жесткость применяемого материала возрастает с ростом объемной массы (плотности) и определяется приложенной нагрузкой.

Поверхность, на которую укладывают маты, должна быть ровной, без углублений и выступов с острыми краями. Бетонные поверхности нужно грубо затереть или выровнять. Допустимая чистота поверхности (размер неровностей) определяется толщиной материала опоры. Для опор толщиной до 25 мм допустимы неровности величиной 3 мм, для опор большей толщины неровности поверхности не должны превышать 5 мм. Опоры толщиной менее 8 мм требуют более высокого качества обработки поверхности.

Материалы Sylomer или Sylodyn обычно просто укладываются на поверхность без дополнительной фиксации, однако могут быть легко приклеены. На стройках обычно применяются двухкомпонентные полиуретановые клеи или клеи на битумной основе. Поверхности, на которые наклеиваются маты, должны быть чистыми и сухими.

Укладка

Опоры из материалов Sylomer и Sylodyn поставляются на стройку в виде матов или в виде готовых отдельных опор. Подгонка на месте легко производится с помощью стандартного инструмента.

Если опоры полноплоскостные, маты сначала распределяют на основании согласно плану раскладки и раскатывают. Необходимо дать матам отлежаться в раскатанном состоянии до тех пор, пока материал не расправится и не приспособится к окружающим условиям. Затем маты можно окончательно укладывать на нужное место и подгонять путем обрезки. Стыковые соединения необходимо закрывать клеящей лентой. В многослойных опорах маты необходимо укладывать со смещением. Чтобы маты не сдвигались, рекомендуется зафиксировать их положение путём точечного приклеивания.

Упругие ленточные и точечные опоры поставляются на стройплощадку пронумерованными в соответствии с планом укладки, раскладываются в указанных местах и, при необходимости, приклеиваются. Для уменьшения опасности образования акустических мостиков во время устройства фундаментной плиты поверхности, закрываемые упругими опорами не полностью, закрываются волокнистым звукоизоляционным материалом (например, плитами Шумостоп-К2) толщиной, равной толщине виброизолирующих опор.

Укладку бетона можно производить непосредственно на маты, при необходимости изолировав вертикальные поверхности опалубки. При этом необходимо избегать проникновения бетона в щели соединений, что приводит к образованию акустических мостиков. При использовании мягких типов материала Sylomer с большим количеством открытых пор необходимо полностью закрывать поверхность материала защитной полиэтиленовой пленкой.

Эффективность виброизоляции

Для эффективной виброизоляции собственная частота конструкции на упругих опорах должна быть точно рассчитана. Расчет эффективности предложенного решения по сравнению с неизолированной конструкцией должен быть проведен заранее на основе технических данных по каждому из видов виброизолирующих материалов. При расчете также необходимо учитывать резонансные частоты других компонентов конструкции, например, межэтажных перекрытий здания и стен.

Ниже приведены результаты измерений, проведённых в здании с ленточными опорами в области фундамента из материала Sylomer.

Долговечность материалов

Длительная прочность при статической нагрузке материалов Sylomer и Sylodyn была подробно исследована и описана как фирмой Getzner, так и независимыми испытательными центрами. Увеличение жёсткости эластичной опоры при правильном расчёте применения не установлено. Дополнительное сжатие под воздействием длительной статической нагрузки (ползучесть) точно известно и специфицировано для каждого типа материала Sylomer и Sylodyn.

Точные показатели, в зависимости от нагрузки, указаны в технических характеристиках на продукт. Существенных изменений свойств материала не смогли обнаружить в выполненных объектах даже через 30 лет эксплуатации.

Поскольку опоры из материалов Sylomer или Sylodyn обладают очень хорошими свойствами длительной прочности и не нуждаются в техническом обслуживании, после монтажа к ним не нужен доступ. Дорогостоящие конструкции для технического обслуживания или последующей замены опор не требуются.

Ролики для тележек от производителя — Портал о строительстве, ремонте и дизайне

Любое изделие, которое не соответствует предполагаемому режиму работы, не может удовлетворить потребности пользователя. Ненадлежащее применение может привести к повреждению материалов и может быть очень травмоопасным.

Вот несколько примеров неправильного применения колес и роликов для тележек:

• применение колес, которые не соответствуют напольной поверхности, повреждает и само изделие и поверхность;
• выбор неподвижного ролика в тех ситуациях, когда необходима будет высокая маневренность тележки, существенно усложнит движение тележки;
• превышение оптимальной нагрузки на колесо повлечет за собой скорый износ и выход из строя.

С учетом выше написанного, технический анализ рабочего режима должен выполняться в обязательной форме. Лишь по окончании проведения технической оценки колес, роликов для тележки, следует принять наиболее экономичное решение. Цель данного анализа заключается в установлении режима работы и всех внешних критериев при применении тележек для тех или иных функций.

При выборе колес и роликов для тележек следует учитывать определенные критерии, к которым относятся:

• основные характеристики и состояние пола.
• окружающие условия.
• величина нагрузки.
• скорость и методы тяги.
• маневренность.

Выбор наиболее подходящих колес и роликов для тележек можно условно подразделить на три основных этапа, к которым относятся следующие:

• точное установление типа колеса или ролика, соответствующего напольной поверхности и свойствам окружающих условий.
• расчет динамических и статических нагрузок и диаметра изделия;
• выбрать соответствующий ролик и проверить динамическую нагрузку на его механизм.

Чтобы облегчить понимание вышеуказанного обсуждения, мы определим некоторые фундаментальные концепции. Следующие стандартные значения оцениваются в прилагаемой документации от производителя: статическая нагрузка, выход и сглаживание. Далее — названные нормативные значения сравниваются со значениями, требуемыми для каждого отдельного приложения.

Купить ролики для тележек, колесные опоры и другую идентичную продукцию можно на сайте http://e-w. ru. Доставка осуществляется в оперативные сроки во все регионы страны.

Значительная статическая динамическая нагрузка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Значительная статическая динамическая нагрузка

Cтраница 2

Из деформируемой легированной стали изготавливают наиболее ответственные детали машин, подвергающихся значительным статическим и динамическим нагрузкам. Как травило, сталь этой группы обладает хорошей прокаливаемостью. Добавки различных элементов улучшают ее свойства: никель способствует увеличению вязкости и пластичности в поперечном по отношению волокну направлении; титан и ванадий обеспечивают мелкозернистую структуру; молибден и ( Вольфрам уменьшают чувствительность к отпускной хрупкости. При изготовлении толстостенных паковок или прутков большого диаметра сталь этого типа в большинстве случаев проявляет склонность к образованию флокенов.  [16]

Корпусные детали изделий газонефтяного и нефтехимического машиностроения работают в условиях вибраций, значительных статических и динамических нагрузок, а также действия агрессивных сред и больших перепадов температур и давлений.  [17]

Соединения просты в Изготовлении, обеспечивают хорошее центрирование сопрягаемых деталей и могут воспринимать значительные статические и динамические нагрузки.  [19]

Следует отметить, что монолитные каркасы многоэтажных промышленных зданий, имеющие рамные конструкции в обоих направлениях, обладают повышенными жесткостью и устойчивостью и могут воспринимать значительные статические и динамические нагрузки.  [20]

Во всех случаях покрытия должны быть прочными, не осыпаться, не откалываться и не отслаиваться при монтаже и в особенности при эксплуатации приборов в условиях значительных статических и динамических нагрузок, при воздействии высоких температур и напряжений.  [21]

В соответствии с условиями работы, характеризующимися сложным комплексом возникающих в металле напряжений, подшипниковая сталь должна обладать высокой твердостью, износостойкостью и контактной выносливостью, а также высокой вязкостью и прочностью, определяющими способность детали противостоять значительным статическим и динамическим нагрузкам.  [22]

В зданиях шириной более 12 м нагрузки от элементов покрытия, а также крановые нагрузки значительно возрастают. Для восприятия значительных статических и динамических нагрузок в таких зданиях создается каркас, обладающий большой пространственной жесткостью. Каркас состоит из колонн, соединенных между собой в поперечном направлении несущими конструкциями покрытия, а в продольном направлении — плитами покрытия, препонами, подкрановыми балками, ветровыми связями и другими элементами здания.  [23]

Обычно срок службы оснований и покрытий дорог, выполненных из грунтов, укрепленных жидкими битумами, составляет 10 — 20 лет. Ресурс защитных покрытий из грунтов, укрепленных вяжущим веществом ВМТ, будет гораздо больше, поскольку они не испытывают значительных статических и динамических нагрузок.  [24]

Детали бурового оборудования условно разделяются на основные, несущие, работающие в условиях статических, динамических, знакопеременных нагрузок, и вспомогательные слабонагруженные, не более 0 4 расчетного сопротивления. Из углеродистых конструкционных качественных марок сталей 10, 20 изготавливают детали буровых установок, компрессоров, которые не испытывают значительных статических и динамических нагрузок; стали марок 35, 40, 45 ( ГОСТ 1050 — 74) применяют для изготовления корпусных деталей, узлов, легконагруженных зубчатых колес, осей валов, шестерен, фланцев. Химический состав сталей 55СМА и 50ХН приведен ниже.  [25]

Все большее применение находят армированные и многослойные пленки, а также комбинированные упаковочные материалы. Армирование полимерных пленок, например сетками из полиамидных, полипропиленовых или стеклянных волокон, позволяет упрочнить упаковочный материал и использовать его для защиты крупногабаритных изделий большой массы, в том числе испытывающих при транспортировании и хранении значительные статические и динамические нагрузки.  [26]

Многоэтажные постаменты под технологическое оборудование являются одним из распространенных видов сооружений открытого типа предприятий нефтехимии и нефтепереработки, и большинство из них выполнены в железобетонном варианте. В отличие от других открытых объектов, этажерки-постаменты эксплуатируются в наиболее неблагоприятных условиях. С одной стороны, имеют место атмосферные воздействия — многократные попеременные увлажнение-высушивание и замораживание-оттаивание, а с другой стороны — воздействия агрессивных сред. Достаточно часто имеют место значительные статические и динамические нагрузки на конструкции от технологического оборудования, установленного на постаменты.  [27]

В машиностроении склеивание применяют для соединения металлических деталей, деталей из пластмасс, а также при ремонте машин. В самолетостроении склеивают обшивку самолета с элементами каркаса крыла. В автомобилях приклеивают обивку салона, панели, металл склеивают со стеклом и пластмассами при креплении ветровых стекол, сборке фар и сигнальных фонарей. Клеевые швы, испытывающие значительные статические и динамические нагрузки, получают горячим отверждением термореактивных клеев. Типичными примерами являются склеивание вала и шестерни, тормозных накладок с подложками, режущих вставок из твердых сплавов или быстрорежущих сталей с корпусами из конструкционных сталей. Анаэробные клеи, не требующие очистки поверхности склеивания от масляных пленок и смазочно-охлаждающих жидкостей и отличающиеся быстротой отверждения, применяют при сборочных операциях, для фиксации резьбовых соединений, приклеивания порошковых изделий, которые из-за пористости невозможно обезжирить.  [28]

В процессе дальнейшего сооружения устья или уже в процессе бурения ствола может произойти проседание бетонной крепи устья даже под собственным весом. Это бывает тогда, когда при сооружении фундаментов и устья не учитывают физические процессы, происходящие при нарушении монолитности окружающих пород и особенно при обводнении их в процессе бурения основной части выработки, когда через забой и бетонную крепь ( при низком качестве бетонирования) или по контакту бетонной крепи и стенок выработки ( по закону сообщающихся сосудов) вода насыщает мягкие рыхлые породы. Необходимо учитывать и то, что устье предназначено не только для перекрытия неустойчивых верхних интервалов пород и размещения бура. Оно совместно с фундаментами служит для направления будущей выработки, выполнения работ по монтажу и демонтажу буров, удержания инструмента при спуско-подъемных операциях и колонн обсадных труб массой до 130 т, при которых действуют значительные статические и динамические нагрузки. Во время бурения возникает вибрация от работы бурового оборудования, вращения бура. Не исключается и расхажи-вание бурового инструмента при ликвидации аварий и осложнений. Поэтому фундаменты и верхнюю часть устья необходимо выполнять как единое целое из железобетона или монолитного бетона.  [29]

Страницы:      1    2

— Здания на упругих эластомерных опорах

×

Строительное проектирование

Возведение любого современного здания начинается с разработки проекта строительства и сопутствующей технической документации. Наша компания выполняет любые проекты от капитального ремонта и реконструкции, до строительства новых сооружений различного назначения, будь то:

• общественные здания:
• торгово-развлекательные центры
• кинотеатры и мультиплексы
• гостиницы
• рестораны и предприятия общественного питания
• спортивные сооружения
• физкультурно-оздоровительные комплексы
• школы и детские сады
• административные здания:
• жилые здания
• коттеджи или целые коттеджные поселки
• автосалоны и технические центры
• складские комплексы, гаражи и многоуровневые парковки

Ещё ×

Акустическое проектирование

«Что это такое «Акустическое проктирование?» — спросите Вы.

Да действительно, термин «Акустическое проектирование» малоизвестен, тем не менее, согласно Федерального закона N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» для любого объекта строительства и реконструкции должны предусматриваться мероприятия по соблюдению требований, как по шуму, так и касательно акустических свойств помещений.

Проще говоря, будь-то дорога, жилой массив, торговый центр, садик, школа, жилой дом или общественное место, а уж тем более театр или кинозал — везде должны быть комфортные условия, как по уровням шума, так и по акустическим параметрам. Специалистов в данной области (она называется «архитектурно-строительная акустика») в нашей стране практически нет. В связи с чем и была создана профессиональная компания «Лаборатория акустики и строительной физики» для решения любых вопросов касательно «архитектурно-строительной физики» и в первую очередь «строительной акустики».

Ещё Новые здания всё чаще строятся на участках, подвергающихся воздействию вибраций. Часто их источником являются близко расположенные железнодорожные пути или промышленные установки. Вибрации в здании могут быть причиной возникновения колебаний недопустимо высокого уровня и/или вследствие отражения от примыкающих элементов конструкций (например, полов и потолков), приводить к повышению уровня воздушного шума. Перед проектировщиками встаёт задача построить здание таким образом, чтобы соблюсти требования заказчика и не превысить допустимые нормативами показатели.    

Вызовут ли вибрации основания недопустимые уровни отрицательных воздействий в построенном здании, зависит от силы и частоты вибрации, типа основания и структуры здания. Зная конструкцию здания и характер взаимодействия с основанием, и измерив вибрацию как функцию частоты, можно оценить предполагаемое воздействие. В этом случае компьютерный расчёт модели вибрационной системы может дать представление об ожидаемых вибрациях в здании. Если вибрации или вторично отражённый воздушный шум превышают допустимые значения, их возникновение или передача в здание должны быть ограничены.

Изоляция вибрации может быть реализована как в источнике помех, так и приёмнике. В принципе, более предпочтительным является снижение вибрации в источнике. Известен широкий ряд методик снижения воздействия железнодорожного транспорта и виброизоляции промышленных установок. Однако во многих случаях изоляция источника вибраций по самым различным причинам невозможна. Тогда проектировщику остаётся единственная возможность: снизить передачу вибраций в проектируемом здании. Путём сооружения здания на упругих опорах из материала SYLOMER® можно эффективно снизить

Материал 

          

Материал SYLOMER® даёт возможность проектировщику создать множество различных конструкций. Возможна реализация полноплоскостной, ленточной или точечной конструкций изолирующей опоры. При применении материала SYLOMER® не существует жестких требований к тому, в каком месте здания (конструкции) должна находиться упругая прослойка. Упругое разделение реализуется там, где это наиболее благоприятно для проектирования.  

Свойствами, необходимыми для реализации эффективной виброзащиты здания, материал обладает уже «сам по себе». SYLOMER® характеризуется объемной сжимаемостью, т.е., даже покрытый оболочкой, материал не теряет своей упругости. Широкий ряд стандартных марок материала позволяет осуществить оптимальный выбор в зависимости от площади опоры и приложенной нагрузки. Демпфирование составляет, в зависимости от типа SYLOMER®, от 7% до 11%.

Дополнительные амортизирующие элементы, как правило, не требуются. Динамическая жёсткость материалов SYLOMER® практически не зависит от амплитуды возбуждения колебаний. Даже при самых малых амплитудах нельзя ожидать увеличения жёсткости опор. Таким образом, эффективность действия опорной подушки обеспечивается для всех возможных в практике амплитуд возбуждения колебаний. Динамическая жёсткость лишь незначительно зависит от частоты возбуждения колебаний. Материал отличается благоприятным соотношением динамической и статической жест костей.

Материалы SYLOMER® не подвержены гидролизу, а также к воздействию обычно встречающихся на стройке химических соединений, разбавленных щелочей и масел. Так как маты SYLOMER® имеют смешанную ячеистую структуру, они могут поглощать некоторое количество воды. Воздействие влаги на статическую и динамическую жёсткость очень незначительно даже при полном погружении материала в воду. Какое-либо повреждение материала под действием воды практически невозможно. Частицы грязи также не могут попасть внутрь материала благодаря малости размеров пор на поверхности материала.

Расчет

Определяющим параметром для выбора подходящего типа материала SYLOMER® является долговременная статическая нагрузка. Нагрузка определяется площадью опоры и эффективным весом построенного здания. Путем варьирования площади опоры удельная нагрузка подбирается максимально близко к пределу долговременной статической нагрузки. Если изменение площади опоры невозможно (полноплоскостная конструкция опоры), давление можно оптимизировать комбинацией различных типов материала SYLOMER®. В качестве нагрузки принимают фактически ожидаемый вес здания, а также часть нагрузки от движения транспорта. Нагрузки, воздействующие лишь периодически, такие, как, например, нагрузки от ветра и снега, не учитываются. Фактически действующая нагрузка составляет, в зависимости от типа здания и его использования, как правило, от 60% до 80% нагрузок, принятых для статических расчётов. Кратковременные пиковые нагрузки, достигающие четырёхкратной величины статической долговременной нагрузки, могут без проблем восприниматься материалом SYLOMER®. Характеристикой ожидаемой эффективности применяемых мер является собственная частота упругой опоры. С увеличением толщины опоры она уменьшается. Наряду с толщиной опоры, собственная частота зависит также от динамически эффективной массы здания. Динамически эффективной является та часть массы здания, в которой возбуждаются колебания при возникновении вибраций. При этом, чем большая масса эффективна, тем ниже собственная частота. Для того, чтобы возбудить колебания в массе как можно большей величины, здание в области опор должно быть очень жёстким. Основой для определения собственной частоты является спектр частот возбуждения. Часто на разные части здания воздействуют различные нагрузки. Для упругих опор применяются, в зависимости от нагрузки, разные типы материала SYLOMER®. Путём выбора типа опоры и варьирования площади опоры расчёт производится таким образом, чтобы нагрузка в каждом случае была близка к предельной величине долговременной нагрузки. Тогда при одинаковой толщине для всех опор получается единая упругая деформация и приблизительно одинаковая собственная частота.

Толщина опоры, мм   25   37  50  75

Собственная частота, Гц  13  11  9     8

Типичные показатели собственной частоты для опор зданий из материала SYLOMER®.  

Долговременная статическая нагрузка для упругих опор зданий из материала SYLOMER® должна составлять от 10 кН/м2 до 1000 кН/м2.

Кратковременные пиковые нагрузки, превышающие долговременную статическую нагрузку до 4 раз, могут легко восприниматься материалом SYLOMER®.

Конструкция  

Опора на материал SYLOMER® может быть полноплоскостной, ленточной или точечной. Какой вид опор является для здания наиболее благоприятным, зависит от требуемой собственной частоты и особенностей конструкции. Примыкающие элементы конструкций, такие как стены или потолки, могут быть изготовлены как из монолитного бетона, так и из сборных блоков. При изготовлении из монолитного бетона площадь опоры обычно используется в качестве неснимаемой опалубки.

Арматуру можно монтировать непосредственно на матах. Для очень мягких типов материала SYLOMER® площадь опоры распорных элементов нужно увеличить с помощью подкладок таким образом,чтобы арматура не вдавливалась в маты. Готовые блоки просто устанавливают на опору. Устройство перекрытий на упругих опорах обычно производится с помощью армированных плит. Для полной изоляции здания от воздействия вибраций необходимо всю поверхность стен, расположенных над упругой опорой и соприкасающуюся с грунтом, отделить упругими прокладками.

Полноплоскостная опора 

Преимуществами полноплоскостной опоры являются простота строительного исполнения и минимальный риск образования акустических мостиков из-за ошибок при укладке матов. Разделение обычно устраивается между плитой пола и основанием или слоем бетонной подготовки. Для большей эффективности основание должно быть как можно более жёстким. Воздействующие на здание нагрузки, распределяясь на большей площади благодаря полноплоскостной опоре, передаются в основание. Специальные конструкции для перераспределения нагрузок на ленточные или точечные опоры не требуются. Структурных колебаний плиты пола при реализации полноплоскостной опоры в значительной мере удаётся избежать.

Ленточная опора

Упругое разделение точечного вида обосновано в конструкциях на свайном основании или при опирании на отдельные стойки/колонны. Приложенная нагрузка является определяющей при выборе типа применяемого упругого материала. Оптимальное сжатие выбранного типа материала SYLOMER® достигается изменением площади опоры с помощью свайных наголовников. Для точечной опоры, как правило, применяются материалы с высокими объёмными массами. Точно так же, как и при полноплоскостной и ленточной опорах, основание для опор, а также примыкающие элементы конструкций должны быть очень жёсткими. Точечные опоры

Требование к основанию / приклеивание

Маты из материала SYLOMER® отличаются гибкостью и хорошо подгоняются к основанию при укладке. Жесткость применяемого материала возрастает с ростом объемной массы и определяется приложенной нагрузкой.

Поверхность, на которую укладывают маты, должна быть ровной, без углублений и выступов с острыми краями. Бетонные поверхности нужно грубо затереть или выровнять. Допустимая чистота поверхности (размер неровностей) определяется толщины материала опоры. Для опор толщиной до 25 мм допустимы неровности величиной 3 мм, для опор большей толщины неровности поверхности не должны превышать 5 мм. Опоры толщиной менее 8 мм требуют более высокого качества обработки поверхности.

Материалы SYLOMER® обычно просто укладываются на поверхность без дополнительной фиксации, однако могут быть очень легко приклеены. На стройках обычно применяются двухкомпонентные полиуретановые клеи или клеи на битумной основе. Поверхности, на которые наклеиваются маты,должны быть чистыми и сухими.

Укладка  

Опоры из материала SYLOMER® поставляются на стройку в виде матов или в виде готовых отдельных опор. Подгонка на месте легко производится с помощью стандартного инструмента.

Если опоры полноплоскостные, маты сначала распределяют на основании согласно плану раскладки и раскатывают. Необходимо дать матам отлежаться в раскатанном состоянии до тех пор, пока материал не расправится и не приспособится к окружающим условиям. Затем маты можно окончательно укладывать на нужное место и подгонять путем обрезки. Стыковые соединения необходимо закрывать клеящей лентой. В многослойных опорах маты нужно укладывать со смещением. Чтобы маты не сдвигались, рекомендуется зафиксировать их положение путём точечного приклеивания. Упругие ленточные и точечные опоры поставляются на стройплощадку пронумерованными в соответствии с планом укладки, раскладываются в указанных местах и, при необходимости, приклеиваются. Для уменьшения опасности образования акустических мостиков поверхности, не полностью закрываемые упругими опорами, нужно проложить волокнистым изоляционным материалом (например, изоляционной плитой для защиты от ударных шумов). Укладку бетона можно производить прямо по матам, при необходимости изолировав вертикальные поверхности опалубки. При этом необходимо избегать проникновения бетона в щели соединений, что приводит к образованию акустических мостиков. При использовании мягких типов материала SYLOMER® с большим количеством открытых пор необходимо полностью закрывать поверхность материала защитной полиэтиленовой пленкой.

Эффективность и длительная прочность при статической нагрузке  

Ожидаемая эффективность упругих опор является системной величиной, которая определяется динамическими свойствами опоры, динамически эффективной массой здания, сопротивлением вибрации основания (высокое начальное механическое сопротивление). Собственная частота определяется эластичностью опоры и эффективной массой здания. Вибрация с частотой более д/2-кратной величины собственной частоты гасится в различной степени. Вибрации, равные или меньшие л/2-кратной величины собственной частоты, усиливаются. Это усиление можно значительно снижать благодаря высокой демпфирующей способности материала SYLOMER®. При приложении динамических нагрузок и увеличении частоты наблюдается эффект повышения жесткости упругого слоя. Благодаря высокоэластичной природе материала SYLOMER® данное повышение жесткости значительно меньше обычного. Для того, чтобы как можно большая масса зданий могла быть динамически эффективной, здание в области опор должно быть как можно более жёстким. Обычно специфицируется собственная частота упругого слоя для изоляции более низких частот возбуждения.

Для эффективной виброизоляции собственная частота упругой опоры должна быть рассчитана очень тщательно и быть основана на измерении всего частотного спектра возбуждения колебаний, действия. Расчет эффективности предложенного решения по сравнению с неизолированной конструкцией должен быть проведен заранее на основе испытаний материала. Необходимо также учитывать резонансные частоты других компонентов конструкции, например, полов и стен. Применение высокоэластичных опор для изменения собственной частоты здания не должно оказывать обратного эффекта на компоненты конструкции.

Результаты измерений, проведённых в здании с ленточными опорами в области фундамента из материала SYLOMER®, показаны на приведённых диаграммах.

Длительная прочность при статической нагрузке

Длительная прочность при статической нагрузке материала SYLOMER® была подробно исследована и описана как фирмой Getzner, так и независимыми испытательными центрами. Увеличение жёсткости эластичной опоры при правильном расчёте применения не установлено. Дополнительное сжатие под воздействием длительной статической нагрузки (ползучесть) точно известно и специфицировано для каждого типа материала SYLOMER®. Точные показатели, в зависимости от нагрузки, указаны в технических характеристиках на продукт.

Существенных изменений свойств материала не смогли обнаружить в выполненных объектах даже через 20 лет эксплуатации. Поскольку опоры из материала SYLOMER® обладают очень хорошими свойствами длительной прочности и не нуждаются в техническом обслуживании, после монтажа к ним не нужен доступ. Дорогостоящие конструкции для технического обслуживания или последующей замены опор не требуются.

Объекты с применением материала SYLOMER®  

Барселона. Театро Насьональ де Каталуньа

Стокгольм. Жилой дом Sodrastation

Мюнхен. Комплекс домов-новостроек

Изготовление и установка поворотных стел для торговых комплексов

Поворотная стела

Динамическая стела — рекламная конструкция, которая направлена на поддержание имиджа вашей компании. Стела может быть оформлена по индивидуальному заказу в виде указателя, фотозоны, логотипа или иного объекта. Вращательная конструкция рассчитана на крупных игроков рынка, которые хотят подчеркнуть статус своей компании, выделиться и заявить о себе. Благодаря вращению и подсветке всех элементов, такая стела однозначно привлечет к себе внимание жителей и гостей города.

Одна из возможных областей применения динамической стелы — установка подобной конструкции внутри торговых центров или возле входной группы офиса. При этом не нужно опасаться погодных условий — по климатическому исполнению стелы рассчитаны на уличное применение, и все важные металлические детали предварительно обрабатывают антикоррозийной защитой. Сама конструкция устанавливается на уровне земли и приводится в движении специальным приводом вращения, который утоплен в пол. Сам привод максимально прост в обслуживании.

Особенности вращающейся стелы:

• в зависимости от пожеланий клиента, стелы оборудуются одним, двумя, тремя или пятью поворотными элементами;
• мы предлагаем оформление стелы любым видом подсветки или светодиодными экранами «лет гоу», на которые по запросу клиента можно будет вывести любое изображение или добавить эффект сияния;
• размер стелы варьируется от 1 до 6 м;
• присутствует таймер включения/выключения.

По индивидуальному запросу Заказчика мы можем воплотить в жизнь любое дизайнерское решение.

Компания «Промышленные технологии» разрабатывает только качественные конструкции, при изготовлении которых соблюдаются все нормы проектирования и используются сертифицированные, современные материалы. Стоимость и сроки выполнения работ зависят от сложности конкретных решений, типа используемых материалов и оборудования. В любом случае, нужно учитывать, что изготовление вращающейся стелы — достаточно дорогостоящий проект, поэтому в первую очередь может быть интересен топовым компаниям, готовым вкладываться в поддержание своего имиджа.

больше информации

Привод собственного производства

Изготовление и монтаж конструкции «под ключ»

Гарантия 2 года

Монтаж в любом городе РФ

Партнерская программа с гибкой системой скидок

Мы специализируемся
на разработке и производстве
динамических конструкций

Компания «Промышленные технологии» предоставляет весь спектр услуг по проектированию, изготовлению и монтажу разнообразных динамических конструкций. Наше оборудование находит свое применение во многих сферах деятельности: в наружной рекламе, на выставках и торговых мероприятиях любого масштаба, на театральных и концертных площадках, в загородных комплексах и жилых помещениях.

Подобные механизмы зарекомендовали себя как продукт, выдерживающий большие статические и динамические нагрузки, отличающийся быстрой сборкой и длительной эксплуатацией. По запросу мы можем установить динамический подиум как внутри здания, так и снаружи — именно там, где заказчику необходимо произвести максимальное впечатление на окружающих. Элемент вращения оказывает неповторимый эффект на зрителей, оставаясь в памяти надолго.

Динамическое оборудование нашего производства представлено не только в городах России, но также в Казахстане, Молдове, Германии. Офисы продаж расположены в Москве и Екатеринбурге.

Компания «Промышленные технологии» в цифрах:

• оборудование нашего производства представлено в 13 городах России;
• суммарный опыт наших конструкторов — свыше 70 лет;
• размеры динамических конструкций могут варьироваться от 1 до 13 м.

За время работы в нашей компании сформировался мощный конструкторский отдел. В него входят высококвалифицированные специалисты, чей огромный опыт в конструировании позволяет ежегодно вводить в производство новые качественные разработки. Не останавливаясь на пути к созданию совершенной конструкции, они испытывают десятки вариантов, чтобы выпустить конечный продукт с идеальным механизмом вращения, максимально надежный, бесшумный и способный удовлетворить самого взыскательного заказчика.

Мы сотрудничаем с муниципальными и коммерческими структурами, предприятиями и организациями. В числе наших партнеров такие компании, как «Роснефть» и «РЖД». Ведя проекты от этапа планирования до завершающей стадии, мы предлагаем свои консультации, дизайн, проектирование, изготовление, монтаж, ремонт, гарантию, а также демонтаж и утилизацию устаревших конструкций. Компания «Промышленные технологии» также берет на себя подготовку всей требуемой документации по ЕСКД.

больше информации

Радионуклеидная диагностика (радиоизотопная лаборатория) — Амурский областной онкологический диспансер

 

В отделении работают:

— Лукьянов Игорь Николаевич — заведующий лаборатории радионуклеидной диагностики, врач-радиолог высшей квалификационной категории, сертификат от 30.09.2014  № 0128240310180 по специальности «радиология»;

— Ткачева Людмила Николаевна врач-радиолог лаборатории радионуклеидной диагностики высшей квалификационной категории, сертификат от 18.04.2015  № 0377060161398 «радиология»;

— Андриенко Наталья Александровна врач-радиолог лаборатории радионуклеидной диагностики, сертификат от 27.05.2015 №0178140032143 ;

 

 

Лаборатория радионуклеидной диагностики является единственным в Амурской области подразделением этого профиля.

 

Однофотонный эмиссионный

компьютерный томограф Mediso 101043

 

Радионуклидная диагностика – один из современных и бурно развивающихся методов лучевой диагностики для оценки функционального состояния различных органов и систем организма с помощью диагностических радиофармпрепаратов, меченных радионуклидами.

 

В настоящее время из методов радионуклидной диагностики наиболее широкое распространение получила сцинтиграфия — метод функциональной визуализации, заключающийся во введении в организм радиоактивных изотопов и получении изображения путём определения испускаемого ими излучения.

 

Особенности радионуклидной диагностики (сцинтиграфии).

Визуализирующие методы радионуклидной диагностики основаны на получении изображения, отражающего распределение введенных в организм пациента радиофармпрепаратов, специфически накапливающихся в различных органах и тканях. Радиофармпрепараты представляют собой определенные химические или биохимические соединения, меченные гамма-излучающими радионуклидами, имеющими короткий период полураспада. Гамма-излучение, исходящее от тела пациента, регистрируется детектором гамма-камеры и после компьютерной обработки полученная информация преобразуется в функциональное изображение исследуемого органа. Пространственно-временная картина распределения радиофармпрепарата дает представление о форме, размерах и положении органа, а также о наличии в нем патологических очагов.

Методы радионуклидной диагностики относятся к методам молекулярной визуализации, так как отражают патологические процессы, происходящие на молекулярном и клеточном уровне, и не дублируют информацию, полученную другими методами лучевой диагностики (УЗИ, КТ, МРТ). Функциональные изменения, намного опережающие анатомические, делают методы ядерной медицины уникальными как в ранней диагностике заболеваний, так и при динамическом наблюдении. Радионуклидная диагностика широко применяется в онкологии, эндокринологии, кардиологии, уронефрологии, неврологии.

 

Методы радионуклидной диагностики:

1) Сцинтиграфия различных органов и систем – метод радионуклидного исследования внутренних органов, основанный на визуализации с помощью сцинтилляционной гамма-камеры распределения введенного в организм радиофармацевтического препарата.

При статической сцинтиграфии получают двухмерное изображение при выполнении одной или нескольких сцинтиграмм для изучения анатомо-топографического состояния внутренних органов и обнаружения в них очагов патологического распределения радиофармпрепарата. Этот метод наиболее часто применяют при заболеваниях щитовидной и паращитовидных желез, почек, печени, легких.

При динамической сцинтиграфии получают серию двухмерных изображений путем регистрации отдельных кадров с заданным временным интервалом, что позволяет определить характер перемещения радиофармацевтического препарата  в исследуемом органе и оценить его функцию. К методам динамической сцинтиграфии относятся исследования мочевыделительной функции почек (динамическая реносцинтиграфия), желчевыделительной функции печени и желчного пузыря (динамическая гепатохолецистография).

 

2) Сцинтиграфия всего тела — получение изображения всего тела с помощью специализированной гамма-камеры с большим полем зрения. Преимуществом этого метода является получение сцинтиграммы всего тела за одно исследование после однократного введения радиофармпрепарата. Наиболее часто используется в онкологии для выявления первичного очага опухоли и поиска отдаленных метастазов, планирования и оценки результатов лечения.

 

3) Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) – дает возможность получить послойную картину распределения радиофармпрепарата в органе с последующей реконструкцией его трехмерного изображения. С новой технологией получения изображений связан один из интереснейших аспектов количественной ОФЭКТ — возможность вычисления объема функционирующей ткани органа путем суммирования объемных элементов, формирующих изображения срезов органа. Этот современный метод наилучшим образом применяется в онкологии и кардиологии.

 

4) Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, совмещенная с рентгеновской компьютерной томографией (ОФЭКТ/КТ) представляет собой новейший метод комплексного радиационного-радиологического исследования, позволяющий одномоментно видеть не только включение радиофармпрепарата в какой-то патологический процесс, орган, особенно при онкологических заболеваниях, но и точно определить пространственную локализацию по картине томографического среза, что значительно улучшает качество сцинтиграфических изображений и повышает точность диагностики. Такие исследования проводят на современном комбинированном аппарате, объединяющем в себе однофотонный эмиссионный томограф и рентгеновский компьютерный томограф. Эта современная технология идеально подходит для задач, связанных с визуализацией опухолей и планированием терапевтических процедур, а также для обследования кардиологических пациентов.

 

Безопасность радионуклидной диагностики.

В радионуклидной диагностике для сцинтиграфии используются гамма-излучающие радионуклиды с коротким периодом полураспада от нескольких часов до нескольких дней (технеций-99м, йод-131). Благодаря короткому периоду полураспада радионуклидов, небольшой энергии гамма-излучения и быстрому выведению радиофармпрепаратов из организма пациент получает небольшую лучевую нагрузку, которая не выше, а в большинстве случаев даже ниже лучевой нагрузки, получаемой при обычных рентгенологических исследованиях.

После проведения сцинтиграфии пациент не представляет опасности для окружающих и может вести обычный образ жизни. После некоторых исследований в первые сутки следует ограничить контакты с детьми младше 3-х лет и беременными женщинами.

Абсолютные противопоказания: беременность, кормление грудью.

 

Показания для направления на сцинтиграфию определяет лечащий врач (онколог, эндокринолог, кардиолог, терапевт) в зависимости от характера заболевания и ожидаемого результата радионуклидного исследования.

 

Виды исследований:

1) Исследование щитовидной железы:

Сцинтиграфия щитовидной железы

Позволяет получить информацию об ее расположении, форме, размерах. Это единственный метод, оценивающий функциональную активность отдельных ее частей или узловых образований, выявляемых при ультразвуковых исследованиях, что позволяет принять решение о необходимости и объеме оперативного вмешательства.

Показаниями для сцинтиграфии являются наличие узлов в щитовидной железе, подозрение на неправильное расположение органа, загрудинный зоб, послеоперационные рецидивы узлового зоба.

Подготовка: за 2 недели до исследования следует отменить препараты содержащие йод, тиреостатические препараты, гормоны щитовидной железы, а также рекомендовать пациенту не использовать спиртовой раствор йода за 2 месяца. За 5-6 дней до исследования пациенту отменяют β- блокаторы.

Сцинтиграфия паращитовидных желез

Позволяет выявить расположение, аденому, увеличение размеров и оценить функциональное состояние паращитовидных желез.

Исследование проводится в два этапа.

Подготовки к исследованию не требуется.

 

2) Исследование печени:

Динамическая сцинтиграфия печени и желчного пузыря (сцинтиграфия гепатобилиарной системы)

Это исследование дает возможность длительного непрерывного наблюдения за прохождением препарата в печени в физиологических условиях и позволяют оценить функциональное состояние гепатобилиарной системы, желчного пузыря, желчных протоков, сфинктеров и косвенно судить об анатомических и патофизиологических изменениях в системе.

Исследование проводится натощак, в ходе исследования пациенту дается желчегонный завтрак.

Сцинтиграфия печени и селезенки

Выполняется для определения формы, размеров, нарушения их анатомической структуры. Подготовки к исследованию не требуется.

Сцинтиграфическая ангиография печени. Применяется для диагностики кавернозных гемангиом печени. Подготовки к исследованию не требуется.

 

3) Исследование почек:

4) Исследование скелета:

Сцинтиграфия костей скелета

Получение изображения всего скелета при проведении сцинтиграфии дает возможность раннего обнаружения метастатического поражения костей у больных с онкологическими заболеваниями различных органов.

Важно, что патологическая перестройка костной ткани распознается на ранних фазах развития процесса, еще до появления рентгенологических признаков заболевания.

Подготовки к исследованию не требуется.

 

5) Перфузионная сцинтиграфия легких. Основным показанием к проведению исследования является тромбоэмболия легочной артерии. Подготовки к исследованию не требуется.

 

6) Перфузионная сцинтиграфия головного мозга. Позволяет выявить нарушение кровоснабжения структур головного мозга на уровне микроциркуляции и дает возможность оценить кровоток различных отделов головного мозга при острых и хронических нарушениях мозгового кровотока, нервно-психических расстройствах, травмах головного мозга. Подготовки к исследованию не требуется.

Как выбрать подшипник

Выбор правильного подшипника с учетом конкретных условий его применения определяет надежность работы механизма и эксплуатационные расходы. При подборе подшипника учитываются также простота установки подшипника на станок, объем пространства для размещения подшипника, требования к долговечности по усталости и долговечности масла, стоимость подшипника, доступность на рынке. Необходимо также проанализировать имеющийся опыт в области аналогичного применения подшипников, касается конкретных условий применения.

Но не существует четко определенной процедуры выбора подшипников, однако, мы советуем придерживаться при подборе подшипника следующие действия.

Исходные данные для выбора подшипника: рабочие условия и требуемая производительность;
условия окружающей среды;
размеры вала и корпуса.

1. Определение типа подшипника:

пространство для размещения подшипника; величина и направление нагрузок; вибрация и удары; рабочая скорость вращения, максимальная скорость вращения подшипника;
несоосность внешнего и внутреннего колец подшипника; фиксация в осевом направлении и монтажная схема; простота монтажа и демонтажа подшипника;
звук и крутящий момент; необходимая жесткость;
наличие и стоимость подшипника.

2. Определение размеров подшипника: предполагаемый срок службы станка; эквивалентные статические и динамические нагрузки; скорость вращения подшипника;
коэффициент допустимой статической нагрузки подшипника; допустимая осевая нагрузка (для цилиндрических роликоподшипников). (3/2)))

Где L — заданный срок службы, R — количество подшипников, которые могут достичь L и L10 — срок службы номинальный.

Это означает, что 90% подшипников достигнут как минимум срока жизни L10.

Для надежности, превышает 96% этот закон не применяется, так как предел надежности 100% даст время жизни равно нулю (около 0,025 L10).

(PDF) Влияние динамических нагрузок и условий окружающей среды на соединение между углепластиком и сталью: Обзор современного состояния

Engineering (CICE 2006), Международный институт FRP в строительстве —

tion, Гонконг, 71 –74.

Аль-Шаваф, А., Аль-Махайди, Р., и Чжао, X. Л. (2009). «Влияние повышенной температуры

на характеристики сцепления высокомодульных соединений из углепластика / стали с двойной лентой

». Aus. J. Struct. Eng., 10 (1), 63–74.

Аль-Шаваф, А., и Чжао, X. Л. (2013). «Влияние адгезионной реологии на поведение мокрых стыков

укладки углепластика / стали при инфраструктурных воздействиях ниже нуля

». Часть B Eng., 47, 207–219.

Аль-Зубайди, Х. (2012). «Поведение связи между листом углепластика и сталью

при ударной растягивающей нагрузке». докторская диссертация, Департамент гражданского строительства,

Университет Монаша, Клейтон, Австралия.

Аль-Зубайди, Х., Аль-Махайди, Р., и Чжао, Х. Л. (2012a). «Экспериментальное исследование

характеристик сцепления между тканями из углепластика и стыками стальных пластин

при ударных растягивающих нагрузках.Компос. Struct., 94 (2),

510–518.

Аль-Зубайди, Х., Чжао, X. Л., и Аль-Махайди, Р. (2012b). «Динамическая связь

Прочность

между листом углепластика и сталью». Compos. Struct., 94 (11),

3258–3270.

Аль-Зубайди, Х., Чжао, X. Л., и Аль-Махайди, Р. (2013a). «Механическая характеристика

динамических свойств растяжения листа CFRP и клея

при средних скоростях деформации». Compos. Стро., 96 (2), 153–164.

Аль-Зубайди, Х., Аль-Махайди, Р., Чжао, X. Л. (2013b). «Моделирование методом конечных элементов

двойных ленточных соединений углепластик / сталь, подверженных динамическим десяти-

силовым нагрузкам». Compos. Структур., 99, 48–61.

Аль-Зубайди, Х., Чжао, X. Л., и Аль-Махайди, Р. (2013c). «Экспериментальная оценка

динамической прочности связи между листами углепластика

и сталью при прямых растягивающих нагрузках». Int. J. Adhes. Адгес., 40 (1),

89–102.

Совет по прикладным технологиям (ATC).(1992). «Руководство по циклическим сейсмическим испытаниям компонентов стальных конструкций

». ATC-24, Redwood

City, CA.

Эшкрофт И., Хьюз Д., Шоу С., Вахаб М. А. и Крокомб А.

(2001). «Влияние температуры на квазистатическую прочность и усталостное сопротивление

сопротивления склеенных композитных соединений внахлестку». Дж. Adhes., 75 (1),

61–88.

ASTM. (2001). «Стандартный метод испытания свойств пластмасс на растяжение».

D638-01, West Conshohocken, PA.

ASTM. (2008). «Стандартный метод испытания свойств на растяжение матричных композитных материалов поли-

-мер». ASTM D3039 / D3039M-08, West

Conshohocken, PA.

Бай Т., Чжао X. Л. и Аль-Махайди Р. (2008a). «Поведение

стальных клеевых соединений из углепластика при статической и циклической нагрузке» Proc.,

5th Int. Конф. по тонкостенным конструкциям, Queensland Univ. of Technol-

ogy, QLD, Australia, 561–567.

Бай, Ю., и Келлер, Т. (2009). «Моделирование деградации прочности для композитных материалов, армированных волокном

в условиях пожара». J. Compos. Матер., 43 (21),

2371–2385.

Бай, Ю., Келлер, Т., и Валле, Т. (2008b). «Моделирование жесткости композитов FRP

при повышенных и высоких температурах». Sci. Тех.,

68 (15–16), 3099–3106.

Боччарелли М. и Коломби П. (2012). «Прочность на разрыв

упруго-пластических соединений растянутой стали / углепластика.”Англ. Фракция. Мех., 85, 59–72.

Боудич, М. (1996). «Стойкость клеевых швов в присутствии

воды». Int. J. Adhes. Адгез., 16 (2), 73–79.

Buyukozturk, O., Gunes, O., and Karaca, E. (2004). «Прогресс в решении недо-

постоянных проблем расслоения железобетонных и стальных элементов

, усиленных с использованием композитов FRP». Конст. Строить. Матер., 18 (1),

9–19.

Цао С., Ву З. С. и Ван Х. (2009). «Свойства растяжения композитов из углепластика и гибридного стеклопластика

при повышенных температурах.”Дж. Compos. Матер.,

43 (4), 315–330.

Чью, С. П., Ю. Ю., Ли, К. К. (2011). «Разрушение связи стальных балок

, усиленных ламинатом FRP — Часть 1: Разработка модели». Com-

поз. Часть B Eng., 42 (5), 1114–1121.

Чоудхури, Э. У., Эдсон, Р., Грин, М. Ф., Бисби, Л. А. и

Бенишоу, Н. (2011). «Механические характеристики волокон FRP материалов —

риалов при высокой температуре». Fire Tech., 47 (4), 1063–1080.

Коломби, П., и Поджи, С. (2006). «Усиление растянутых стальных элементов

и болтовых соединений с использованием клееных плит из углепластика». Конст. Строить.

Матер., 20 (1–2), 22–33.

Давуд, М. (2008). «Характеристики сцепления и экологическая стойкость материалов из углепластика

для усиления стальных мостов и конструкций».

диссертация, Университет штата Северная Каролина, Роли, Северная Каролина.

Давуд, М., и Ризкалла, С. (2010). «Экологическая устойчивость системы CFRP

для усиления стальных конструкций.”Констр. Строить. Матер., 24 (9),

1682–1689.

Де Нев, Б., и Шанахан, М. Е. Р. (1992). «Влияние влажности на эпоксидный клей

». Int. J. Adhes. Адгес., 12 (3), 191–196.

Фавзия, С., Аль-Махайди, Р., и Чжао, X. Л. (2006). «Экспериментальный анализ и анализ методом конечных элементов

двойного соединения на сдвиг внахлест между стальными пластинами

и углепластиком». Compos. Стро., 75 (1–4), 156–162.

Фавзия, С., Аль-Махайди, Р., Чжао, X. Л., и Ризкалла, С.(2007). «Прочность —

— усиление круглых полых стальных трубчатых секций с использованием высокомодульных листов углепластика

». Конст. Строить. Матер., 21 (4), 839–847.

Хэнд, Х., Арах, К., Макнамара, Д., и Мекленбург, М. (1991). «Воздействие

воздействия окружающей среды на клеевые соединения». Int. J. Adhes.

Адгес., 11 (1), 15–23.

Харрис, К., и Давуд, М. (2012). «Поведение и характеристики соединения

, армированного волокном полимер-сталь». Транспортные исследования

Запись 2313, Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия,

181–188.

Харрис, К. А., и Уэбб, К. Т. (2009). «Экспериментальная оценка

склеенных интерфейсов FRP-сталь». Proc. Inst. Civ. Англ. Struct. Build.,

Институт инженеров-строителей, Лондон, 162 (4), 233–240.

Холлавей, Л. К., и Кадей, Дж. (2002). «Прогресс в технологии

модернизации металлических конструкций с использованием современных полимерных композитов».

Прог. Struct. Англ. Матер., 4 (2), 131–148.

Холлауэй, Л. К., и Тенг, Дж. Г. (2008).Укрепление и восстановление

гражданской инфраструктуры с использованием армированного волокном полимера (FRP) compo-

участков, Woodhead Publishing, Оксфорд, Великобритания.

Ибрисам, А., Олерс, Д. Дж., И Али, М. С. М. (2010). «Получение характеристик сцепления и скольжения

для стальных элементов с покрытием из стеклопластика». J. Констр.

Steel Res., 66 (8–9), 1047–1056.

Цзяо, Х., и Чжао, X. Л. (2004). «Упрочненные сваренные встык трубы из высокопрочной (VHS) стали

, свариваемые встык.”Тонкостенная конструкция., 42 (7),

963–978.

Кинлох А. (1983). Прочность конструкционных клеев, Springer,

Манхэттен, Нью-Йорк.

Нокс, Э., и Каулинг, М. (2000). «Аспекты долговечности клеевых

склеенных толстых стыковых соединений внахлестку». Int. J. Adhes. Адгес., 20 (4),

323–331.

Лю Х. Б., Чжао Х. Л. и Аль-Махайди Р. (2010). «Влияние усталостной нагрузки

на прочность связи между листами углепластика и стальными пластинами.”

Внутр. J. Struct. Stab. Дин., 10 (1), 1–20.

Лю Х., Чжао X. Л., Бай Й., Сингх Р., Ризкалла С. и Бандйопадхьяй,

С. (2012). «Испытания сцепления высокомодульных соединений углепластика / стали с двойными лентами

при повышенных температурах». Proc., 6th Int. Композиты конф. (ACUN-6):

Композиты и нанокомпозиты в строительной инфраструктуре гражданского, морского и горного строительства.

, Университет Монаша, Клейтон, Австралия, 139–145.

Лу, Г. X., и Ю. Т. X. (2003). Энергопоглощение конструкций и материалов

, Woodhead Publishing, Оксфорд, Великобритания.

Матта, Ф. (2003). «Связь между сталью и ламинатом углепластика для восстановления металлических мостов

». Магистерская работа, инженерный факультет, Univ.

Падуи, Падуя, Италия.

Миллер, Т. К., Чайес, М. Дж., Мертц, Д. Р., и Гастингс, Дж. Н. (2001).

«Усиление стальной балки моста с использованием плит из углепластика». J. Bridge

Eng., 10.1061 / (ASCE) 1084-0702 (2001) 6: 6 (514), 514–522.

Нгуен, Т. (2012). «Экологическая устойчивость склеивания между сталью

и армированным углеродным волокном полимером в соединениях с двойными лентами.»Кандидат наук.

диссертация, Университет Монаша, Клейтон, Австралия.

Нгуен, Т. К., Бай, Ю., Чжао, X. Л., и Аль-Махайди, Р. (2011). «Механические

калибровочные характеристики двойных ленточных соединений сталь / углепластик при повышенных температурах

». Compos. Struct., 93 (6), 1604–1612.

Нгуен, Т. К., Бай, Ю., Аль-Махайди, Р., и Чжао, Х. Л. (2012a). «Поведение в зависимости от времени

двойных ленточных соединений сталь / углепластик, подверженных

комбинированной термической и механической нагрузке.Компос. Struct., 94 (5),

1834–1845.

Нгуен, Т. К., Бай, Ю., Чжао, X. Л., и Аль-Махайди, Р. (2012b). «Долговечность-

двойных ленточных соединений сталь / углепластик, подверженных воздействию морской воды, циклических температур и влажности». Стро., 94 (5), 1826–1833.

© ASCE A4013005-10 J. Compos. Констр.

J. Compos. Констр.

Загружено с ascelibrary.org Университетом Монаша 19.03.14. Авторское право ASCE. Только для личного пользования; все права защищены.

Границы | Практические аспекты результатов испытаний мостов статической и динамической нагрузкой

Введение

Роль исследования тестовых нагрузок в системе управления мостами значительна в мире. В публикации (Casas, 2006; Wiśniewski et al., 2012) представлена ​​текущая ситуация и будущие тенденции, связанные с оценкой состояния и несущей способности конструкции. Было подчеркнуто, что диагностическая испытательная нагрузка является наиболее точным инструментом для оценки несущей способности конструкции.Метод оценки несущей способности моста, который объединяет аналитические методы с экспериментальными испытаниями, особенно полезен и подтвержден исследованиями испытательной нагрузки (Wang et al., 2011).

Базовое разделение тестового нагружения производится исходя из изменения нагрузки во времени:

— испытание статической нагрузкой,

— динамическое нагрузочное тестирование.

В зависимости от метода и цели испытаний различают три типа испытаний:

— диагностические нагрузочные испытания (также называемые дополнительными нагрузочными испытаниями), выполняемые для оценки несущей способности эксплуатируемой конструкции моста на основе интеграции результатов числового анализа конструкции и нагрузочных испытаний (Институт инженеров-строителей и национального управления Комитет по нагрузочным испытаниям мостов, 1998 г.).

— испытание под нагрузкой, проводимое для оценки несущей способности конструкции моста в эксплуатации, основанное на испытании конструкции при возрастающей нагрузке до тех пор, пока не будет наблюдаться нелинейный отклик конструкции на возрастающую нагрузку (Faber et al., 2000). ; Casas, Gomez, 2010; Casas, Gómez, 2013; Wiśniewski et al., 2012).

— приемочные испытания перед допуском к эксплуатации мостовой конструкции; это похоже на диагностическое нагрузочное тестирование из-за метода анализа результатов и похоже на контрольное нагрузочное тестирование, но с уровнем нагрузки, достигающим проектной нагрузки и не превышающим этой точки.

Независимо от типа испытаний моста и цели выполнения этих испытаний следует строго учитывать, что результаты испытаний всегда подвержены нежелательным ошибкам. Влияние этих ошибок на результат окончательной оценки моста зависит от многих факторов. Важным элементом исследования является поиск причин ошибок и оценка их влияния на окончательную неопределенность оценки моста или попытку их избежать, приняв соответствующие решения во время выполнения и анализа результатов испытаний.

Анализируя причины ошибок, связанных с различными элементами процесса оценки моста с помощью нагрузочного теста, некоторые из них появляются во время подготовки и выполнения теста, тогда как другие выводятся в ходе апостериорного анализа результатов. Можно выделить следующие причины:

— погрешности измерений, связанные с используемым измерительным оборудованием;

— ошибки метода, связанные с неточностями определения (стандартизации) конкретного метода испытаний;

— ошибки моделирования в численной модели, используемой для сравнения при диагностических и приемочных испытаниях;

— погрешности окружающей среды, связанные с возмущениями от изменений температуры или внешних вибраций, не связанных с нагрузкой испытываемого моста;

— анализ результатов измерений.

Отдельные ошибки могут быть случайными или систематическими. На основе распознавания источников ошибок можно оценить неопределенность отдельных элементов нагрузочного испытания (Guide, 2010).

На рисунке 1 представлена ​​блок-схема процесса статического тестового нагружения при диагностических испытаниях мостовой конструкции с указанием источников неопределенности оценки моста, а на рисунке 2 представлена ​​аналогичная схема в случае динамического тестового нагружения. Диаграммы были разработаны по аналогии или на основе диаграммы, представленной в норме (ISO 18649, 2004).

Рисунок 1 . Блок-схема процесса статического тестового нагружения при диагностических тестах мостовой конструкции; разработан по аналогии со схемой из нормы (ISO 18649, 2004).

Рисунок 2 . Блок-схема процесса динамического испытательного нагружения при приемочных испытаниях мостовой конструкции; разработан на основе (ISO 18649, 2004).

Неопределенность при нагрузочных испытаниях

Moon and Aktan (2006) обсуждают состояние дел в области структурной идентификации построенных гражданских систем.Они указали, что построенные гражданские системы не могут быть изолированы от источников неопределенности в процессе структурной идентификации. Испытания под динамической и статической нагрузкой — одна из распространенных экспериментальных технологий, применяемых для структурной идентификации. В Goulet and Smith (2013) представлен тот факт, что при использовании методологий идентификации систем для интерпретации данных измерений, взятых из конструкций, зависимости неопределенности во многих случаях неизвестны из-за упрощений и упущений модели.

В этой статье уделяется внимание некоторым ошибкам предварительного анализа данных измерений, которые могут привести к ошибкам в интерпретации результатов тестирования и их сравнении с целевыми значениями или значениями, полученными из численной модели. Многие из этих ошибок не рассматриваются в других публикациях.

Понятие неопределенности измерений относительно хорошо известно и часто принимается во внимание. При анализе неопределенности испытаний следует учитывать все факторы.

В случае статических испытаний приложение нагрузки может длиться в течение долгих периодов времени, и, следовательно, при анализе следует учитывать влияние окружающей среды с присущей им неопределенностью. Для динамических испытаний, хотя условия окружающей среды и другие внешние воздействия почти не повлияют на результаты конкретного испытания, из-за короткого времени приложения нагрузки необходимо учитывать другие неопределенности, касающиеся уровня нагрузки, частоты нагрузки и т. Д. Это особенно верно в том случае, если возбуждение достигается за счет проезда транспортных средств или вибрации окружающей среды (ветер, окружающее движение,…). Конечно, следует отметить, что для конкретного испытания в определенный момент времени динамические характеристики моста были определены при определенных условиях окружающей среды и могут отличаться при различных условиях температуры и влажности. Следовательно, необходимо внести соответствующие корректировки при сравнении динамических параметров, полученных в ходе конкретных испытаний, проведенных в разное время года.

Выполнение числовой модели для разработки испытания и последующего анализа результатов также связано с некоторыми неопределенностями в отношении механических свойств материалов, а также с присущими им упрощениями, предполагаемыми при моделировании.

При выборе методов измерения для испытаний на статическую нагрузку важно учитывать не только погрешность измерений, но и возможности проведения анализа перемещений конструкции в оперативном режиме. Нагрузка прикладывается по схеме нагружения и удерживается в течение определенного периода времени. Продолжительность теста и точность результатов будут зависеть от времени, в течение которого нагрузка должна удерживаться до стабилизации выходных сигналов. Раннее снятие нагрузки до достижения постоянного или стационарного значения может привести к серьезным ошибкам.

Неопределенность измерений и анализ результатов

Вначале необходимо упомянуть одно из основных правил метрологии — полностью точных измерений не существует — на практике на их результаты влияют ошибки, источники которых имеют множество символов. Тейлор (1997) указывает, что ошибки в научных измерениях не являются ошибками, их невозможно устранить, если проявить большую осторожность. Лучшее, на что вы можете надеяться, — это обеспечить минимально возможный размер ошибок и получить надежную оценку их размера.

Измерение имеет смысл только тогда, когда можно определить неточность его результата. Можно оценить неопределенность отдельных измерений на основе признанных источников ошибок, и это широко известно и применяется (Guide, 2010). Основные категории ошибок, относящиеся к измерительному оборудованию, включают:

— ошибки сборки — возникающие из-за неточностей сборки преобразователей, например: смещение точек измерения относительно теоретических или непараллельное расположение преобразователя в направлении измерения;

— ошибки юстировки прибора (процесс юстировки прибора часто определяется как пред юстировочная калибровка) — вызванные применением неточных эталонов (калибраторов) или юстировкой в ​​точках диапазона измерения, отличных от реальных точек измерения;

— погрешность нелинейности — возникает из-за отклонения выходной кривой датчика от прямой, заданной в процессе настройки; эту ошибку можно уменьшить, применяя кривую настройки вместо прямой линии;

— погрешности окружающей среды — в результате неконтролируемого воздействия температуры, солнечного света или ветра на измерительное оборудование.

Собственный опыт авторов позволяет сделать вывод, что погрешности, непосредственно связанные с измерительным оборудованием, не являются основной связанной с измерениями причиной возможной неправильной оценки моста. Другие причины могут быть более значительными, например, связанные с условиями окружающей среды или, в случае измерений смещения, с выбранной точкой отсчета (рассматриваемой как нулевое смещение).

Существуют различные системы передачи перемещений исследуемой балки в точку расположения датчика, которые используются при измерении перемещений и применении механических датчиков, расположенных в зоне под исследуемым пролетом.К наиболее популярным относятся:

— проволока, прикрепленная одним концом к балке, а другим концом к пружине, закрепленной в точке расположения датчика,

— трос, прикрепленный на конце к балке, в то время как другой конец нагружен грузом, подвешенным к датчику,

— специальные подмости, возводимые под мостом, на которых установлен датчик выхода на балку.

В первой системе наблюдались ошибки, связанные с игнорированием изменения силы, вытягивающей проволоку из растянутой пружины, и изменения длины проволоки в результате этого.Ошибки, связанные с неучетом изменения длины провода по высоте — все из-за изменений температуры — можно наблюдать во всех системах.

В случае измерения смещений геодезическими методами значительные ошибки могут возникнуть из-за использования только штатива (тахеометра или нивелира) в качестве точки отсчета без контрольного считывания призм или рейки реперного уровня.

Погрешности окружающей среды связаны с состоянием окружающих условий во время испытаний.В случае испытаний на статическую нагрузку температура может оказать особое влияние на систему измерения, а также на измеряемые уровни. В случае испытаний на динамическую нагрузку любые ошибки, вызванные изменениями температуры во время испытаний, можно игнорировать из-за в основном короткого времени проведения испытаний. Однако следует тщательно проанализировать сравнение результатов динамических испытаний, проведенных в разное время в течение года. Температура и влажность могут влиять на значение динамических параметров, которые обычно используются для обнаружения повреждений.

В случае испытания статической нагрузкой значительные ошибки также могут быть связаны с ошибкой определения времени стабилизации моста при определении постоянных и упругих значений (это будет подробно рассмотрено на примере статических испытаний в главе 4).

Другие ошибки включают использование упрощений, таких как определение прогиба балок только на основе измерения их смещения без какой-либо коррекции с учетом смещения точек опоры.Это важно при проведении испытаний со значительным уровнем нагрузки (испытание под нагрузкой) и сравнении значений прогиба, полученных во время измерений, с расчетными значениями.

В случае испытания динамической нагрузкой причины возможной несоответствующей оценки конструкции моста более сложны. Они возникают из двух источников: один связан с неправильным или упрощенным методом исследования / измерений, а другой — с неправильным или упрощенным анализом результатов измерений.Кроме того, следует отметить, что значительные ошибки также могут быть вызваны трудностями в различении глобальных и локальных откликов мостовой конструкции. Это касается как методов исследования / измерений, так и методов анализа результатов измерений.

Опыт авторов показывает, что при измерении ускорений с помощью акселерометров погрешности, связанные с неправильным выбором фильтров, а также с влиянием колебаний локальных элементов, могут иметь доминирующий характер, что подробно рассмотрено на первом примере динамического анализа. тесты в главе 4).

Последние 30 лет были временем интенсивного развития цифровых методов измерения и цифровой обработки сигналов, что особенно способствовало развитию динамических нагрузочных испытаний. Применение цифровых методов измерения, а также цифровой обработки сигналов может иметь как положительное, так и отрицательное влияние на результаты оценки мостовой конструкции.

Положительное влияние можно наблюдать в основном в:

— устранение чрезмерных ошибок, связанных с «ручным» считыванием аналоговых устройств;

— более легкий контроль правильности системы измерения для оценки влияния других факторов на результаты измерения,

— возможность применения методов цифровой обработки сигналов для:

— исключить влияние шума на регистрируемые измерительные сигналы,

— использовать цифровую фильтрацию,

— производить спектральный анализ измеренных сигналов,

— возможность применения инновационных методов измерения, позволяющих измерить практически неизмеримые качества аналоговыми методами (визуальные, интерференционные, инерционные и т. Д.)).

Отрицательное влияние, т. Е. Повышенная неопределенность погрешности измерения, применения цифровых методов измерения и цифровой обработки сигналов можно наблюдать, например, в:

— применение неправильной выборки и начальной фильтрации измеренных сигналов, особенно в случае записей ускорения,

— создание инновационных методов измерения перемещений, не учитывающих погрешности, возникающие из-за расположения точки отсчета, только на штативе устройства; что, например, важно в случае методов зрения (Olaszek, 1999),

— оценка квазистатического значения на основе перемещений, зарегистрированных во время движения транспортного средства на скоростях, близких к максимальным, вместо скорости примерно 10 км / ч (тест на ползание) может привести к значительным ошибкам, как будет подробно рассмотрено во втором примере динамических тестов в главе 4.

Примеры испытаний под нагрузкой

Представленные примеры касаются практических случаев, когда использование неправильных методов испытаний может привести к значительным ошибкам в оценке моста, если они не будут правильно обнаружены. Первый случай касается испытания статической нагрузки на автомобильном мосту и показывает, насколько значительные ошибки в оценке моста могут появиться при анализе времени стабилизации прогиба моста при определении постоянных и упругих значений. Следующие два случая касаются испытания динамической нагрузкой двух железнодорожных мостов.Второй пример показывает, что при измерении ускорений с помощью акселерометров погрешности, связанные с неправильным выбором фильтров, а также с влиянием колебаний локальных элементов, могут иметь доминирующий характер по сравнению с результатами аналитического расчета. Третий пример показывает, насколько значительные ошибки в оценке моста могут появиться при оценке квазистатического значения смещений, зарегистрированных во время движения поездов на скоростях, близких к максимальным, вместо скорости примерно 10 км / ч.

Пример испытания статической нагрузкой

Исследуемый мост состоит из трех пролетов без опоры с длиной пролета 29,00 + 21,20 + 29,00 м. Он был вынужден отремонтировать из-за плохого технического состояния с разрушенным деревянным настилом и ограничением грузоподъемности до 3,5 тонн. Конструкция моста после ремонта показана на рисунке 3. Представленный случай имел место на крайних пролетах. Каждый пролет состоит из трех стальных двустатных балок, к которым добавлены нижние полки и поперечины, образующие решетку.При ремонте на стальных пролетных фермах изготовлена ​​сборно-железобетонная плита перекрытия. Все стальные соединения были спроектированы как фрикционные соединения с высокопрочными фрикционными болтами (рис. 4).

Рисунок 3 . Вид автомобильного моста — крайний пролет на переднем плане; от Olaszek (2015) разрешение было предоставлено Комитетом гражданского строительства и гидротехники Польской академии наук.

Рисунок 4 . Вид снизу на крайний пролет — видимые детали добавленной конструкции во время ремонта; от Olaszek (2015) разрешение было предоставлено Комитетом гражданского строительства и гидротехники Польской академии наук.

Во время первого статического испытания оригинального отремонтированного моста были обнаружены значительные значения прогиба в конце пролета сразу после въезда на мост двух грузовиков. Однако, поскольку зарегистрированные измеренные значения прогиба были значительно ниже расчетных, были введены еще два грузовика. Из-за зарегистрированных значений отклонения приращения (рис. 5A) испытание было остановлено до того, как эти значения стабилизировались. Удалось определить только постоянное значение смещения d _pv ; который достиг очень большого значения.

Рисунок 5 . Зарегистрированные экстремальные прогибы балки во времени: (A) во время первой испытательной нагрузки; (В) при испытательной нагрузке, проведенной после ремонта. Упругие d _ev и постоянные d _pv значения прогиба отмечены.

Правильный диагноз наблюдаемого поведения моста и остановка испытания под нагрузкой до того, как мосту было нанесено необратимое повреждение, была дана на основе непрерывного и оперативного наблюдения за прогибами — временной график.Обобщая результаты измерений и информацию, предоставленную Подрядчиком, можно констатировать, что Подрядчик сделал компрессионные соединения с неполной несущей способностью. К счастью, испытание было остановлено, и пролеты были разгружены. Если бы процесс нагружения продолжился, зазоры между болтами фрикционных соединений и отверстиями в элементах конструкции могли бы исчезнуть. На основании проведенного анализа был произведен ремонт стыков — между элементами конструкции, которые до этого момента были соединены фрикционными стыками, вводились независимые сварные швы.Более подробная информация о нагрузочном тестировании и анализе ненадлежащего поведения конструкции представлена ​​в Olaszek et al. (2014b).

Второе испытание под нагрузкой было проведено после ремонта стыков. Результаты испытаний показали, что после ремонта конструкция работала исправно. Примерная история времени отклонения во время испытательной нагрузки экстремального пролета представлена ​​на фиг. 5В и характеризуется быстрой стабилизацией смещений как после приложения нагрузки, так и после ее снятия.Удалось определить упругие значения смещения d _ev и постоянные значения смещения d _pv . В этом случае постоянное значение смещения d _pv было очень маленьким, близким к нулю.

В представленном случае (первое испытательное нагружение) мы можем видеть исключительное поведение, когда не наблюдались значительные приращения прогиба и не наблюдалась тенденция к стабилизации смещений после приложения нагрузки.Напротив, при испытании после ремонта наблюдается очень быстрая стабилизация смещений как после приложения нагрузки, так и после ее снятия. Во время проведения статических нагрузочных испытаний на мостах разных типов можно наблюдать разные скорости стабилизации. Это очень важный фактор, который следует учитывать при выполнении статического диагностического нагрузочного теста, а продолжительность теста и точность результатов будут зависеть от времени, в течение которого нагрузка должна удерживаться до стабилизации выходных сигналов.Раннее снятие нагрузки до достижения постоянного или стационарного значения — распространенная ошибка, которая может привести к серьезным ошибкам в результатах испытаний и принятию неправильных решений. Более подробное описание различных скоростей стабилизации для разных типов бетонных и стальных мостов доступно в Olaszek and Casas (2019).

Примеры испытаний динамической нагрузкой

Первым примером испытания на динамическую нагрузку является мост, состоящий из двух конструкций, каждая для одной железнодорожной линии.Каждый мост был спроектирован как стальная ферма со свободными концами и параллельными поясами (рис. 6). Нижние пояса состоят из двух плоских балок с балластным поддоном из композитного железобетона. Конструкция фермы была сварной и склепанной. Длина пролета 93,00 м. Железнодорожный путь является характерной чертой этого виадука, поскольку он изогнут по всей длине пролета с радиусом кривизны R = 2600 м (рис. 7). Проблема моделирования динамического анализа движения высокоскоростных поездов по криволинейным в плане мостам была представлена ​​в литературе (Xia et al., 2008; Димитракопулос и Цзэн, 2015). Представленный здесь пример связан с проблемой сравнения измеренных значений ускорения со значениями, определенными аналитически. Достоверность такого сравнения можно предположить, если измеренные значения ускорения соответствуют только тем колебаниям элементов конструкции, которые учитываются в расчетах. Как правило, при расчетах динамических конструкций не учитываются такие элементы, как железнодорожные пути, барьеры, рельсы и т. Д. Даже если датчик ускорения расположен очень осторожно, нежелательные колебания элементов, исключенных из расчетов, могут быть зарегистрированы.Основные частоты колебаний этих элементов, как правило, выше, чем основные частоты балок, и достоверное сравнение с расчетными значениями возможно только после правильной фильтрации зарегистрированной истории ускорений.

Рисунок 6 . Вид сбоку на первый представленный железнодорожный мост; от Olaszek (2015) разрешение было предоставлено Комитетом гражданского строительства и гидротехники Польской академии наук.

Рисунок 7 .Вид на мост с железнодорожной линии — криволинейный железнодорожный путь, видимый в уровне железной дороги; от Olaszek (2015) разрешение было предоставлено Комитетом гражданского строительства и гидротехники Польской академии наук.

Цифровая модель моста (рис. 8) представляла собой трехмерный каркас, состоящий из элементов с 6 степенями свободы в узле (Olaszek et al., 2013). Все элементы фермы и поперечные балки настила моделировались как одномерные балочные элементы. Композитный железобетонный настил также был смоделирован как сетка из балочных элементов.Модель состоит из 249 узлов и 526 элементов. Вес дополнительных компонентов, таких как балласт, шпалы, гусеница и балюстрады, был оценен и распределен между элементами модели палубы.

Рисунок 8 . Геометрия числовой модели моста, обозначенные элементы конструкции моста, моделируемые одномерными балочными элементами: ST-элемент стальной фермы, стальная опорная балка SS, стальная поперечная балка SC, CD-элемент железобетонного перекрытия. ; (Olaszek et al., 2013) разрешение было предоставлено Вальдемаром Шанецом (автором модели).

Подвижная нагрузка (инерционная, подпружиненная) моделировалась как сосредоточенные силы, действующие на конструкцию. В связи с тем, что горизонтальные силы всегда должны сочетаться с вертикальной нагрузкой железнодорожного транспорта, расчеты проводились в два этапа. В первом случае расчет производился для прямого пути, а во втором — для криволинейного пути с заданным радиусом. Во втором случае к вектору вертикального действия добавлялись составляющие, участвующие в действии горизонтальных сил.

Модель моста была откалибрована в соответствии с историей времени прогиба, а затем были вычислены ускорения с помощью откалиброванной модели. Чтобы проверить максимально допустимое значение ускорения моста на разных скоростях поезда, необходимо было спрогнозировать хронологию разгона (EN, 2003, 2005).

Сравнительный анализ временной истории смещения, измеренной во время движения поезда на скорости 200 км / ч и определенной аналитически с помощью численной модели, описанной выше, показывает высокое соответствие результатов измерений результатам расчетов — около 99%.Пример измеренных и рассчитанных временны́х графиков вертикальных перемещений для движения специального поезда (два локомотива и четыре пассажирских вагона, помещенных между ними) со скоростью 200 км / ч показан на рисунке 9.

Рисунок 9 . Измерены и рассчитаны временные характеристики вертикальных перемещений при прохождении специального поезда (два локомотива и четыре пассажирских вагона, помещенных между ними) на скорости 200 км / ч.

Примечательно, что при сравнении истории времени ускорения, зарегистрированной и определенной с теоретической моделью в одной и той же точке тестируемой несущей конструкции во время той же поездки на поезде, проявляется различное соответствие.Отношение экстремальных измеренных положительных и отрицательных амплитуд ускорения к расчетным составляло от 131 до 288% в случае использования измерения сигнала фильтра Бесселя с частотой 20 Гц во время испытания (Рисунок 10A). Это важное различие возникло из-за высокочастотных колебаний в измеренной временной шкале (рис. 10В). Наиболее вероятной причиной отсутствия высокочастотной составляющей в расчетной временной истории ускорения является отсутствие моделирования путей и препятствий. После использования фильтра Бесселя 10 Гц был получен коэффициент, близкий к податливости смещения — в диапазоне от 103 до 112% (рис. 10C).Этот пример является доказательством важности использования правильных фильтров при измерении и анализе виброускорений моста, а также о необходимости точных теоретических моделей для получения прогнозируемых значений или важности точного знания основных ограничений моделей из-за принятые гипотезы и упрощения действительности. Более подробное представление о важности использования правильных фильтров при измерении и анализе виброускорений моста представлено в Olaszek (2015).

Рисунок 10 . Сравнение времени ускорения, измеренного во время прохождения поезда на скорости 200 км / ч (то же, что на рисунке 9) и определенного аналитически: (A) ускорение, измеренное с использованием фильтра нижних частот Бесселя с частотой 20 Гц, и ускорение, рассчитанное без каких-либо фильтров; (B) частотный спектр из измеренной и вычисленной временной истории из (A) ; (C) измеренное и рассчитанное ускорение после использования фильтра нижних частот Бесселя 10 Гц.

Второй пример испытания динамической нагрузкой — это также мост с двумя параллельными конструкциями, каждая для одной железнодорожной линии. Каждая конструкция представляет собой стальной арочный мост с железобетонным настилом моста. Длина пролета 75 м, высота свода 15 м (рис. 11). Подвески изготовлены из стальных стержней и приварены к арке и стяжке арки (рис. 12). Во время приемочного диагностического нагрузочного теста были обнаружены высокие значения коэффициента динамического усиления, что связано с динамической восприимчивостью моста.Мост показывает высокий уровень вибрации в подвесках как для случаев вынужденной, так и для случая свободной вибрации. Пример записанных хронологий горизонтальных ускорений подвесок для двух проездов (10 и 200 км / ч) специального поезда показан на рисунке 13. Мы можем видеть там, как ускорения в значительной степени увеличиваются со скоростью, а также различное поведение. наблюдается между продольными и поперечными ускорениями в зависимости от скорости поезда. Подобные чрезмерные колебания подвесок, вызванные резонансом во время проезда поездов, представлены у Андерссона и Каруми (2012).

Рисунок 11 . Вид сбоку на второй железнодорожный мост.

Рисунок 12 . Вид на мост с уровня железной дороги — видны подвесы из стальных стержней.

Рисунок 13 . Измеренные временные характеристики горизонтальных ускорений подвесок для проезда спецпоезда (между ними размещены два локомотива и четыре пассажирских вагона): (A) при скорости v = 10 км / ч, (B) при скорость v = 200 км / ч; направления горизонтальных ускорений: поперек и вдоль заданы относительно направления пути.

В этом примере представлено возможное применение методов цифровой обработки сигналов для экстраполяции результатов измерений во время динамических испытаний высокоскоростных железнодорожных мостов. Были опробованы различные методы оценки квазистатического значения смещения на основе смещений, зарегистрированных во время движения поезда на скоростях, близких к максимальным, вместо скорости примерно 10 км / ч. Исследована ошибка использования разных альтернатив.

Реальные значения коэффициентов динамического усиления d _av должны быть рассчитаны как:

, где d _vmax — крайнее значение прогиба при скорости v _max и d _vsta — крайнее значение прогиба при скорости v

Для проведения динамических испытаний использовался специальный поезд, состоящий из двух локомотивов и четырех пассажирских вагонов, размещенных между ними. Поезд ехал со скоростью от v _sta = 10 км / ч до v _max = 200 км / ч, с промежуточными скоростями v _i = 80, 120, 160 и 180 км / ч. Примеры измеренных хронологий вертикального смещения на длине пролета (точка с максимальными отклонениями) во время прохождения поезда со скоростями v ₁₀ и v ₂₀₀ представлены на рисунке 14A.

Рисунок 14 . Измеренные и экстраполированные временные характеристики вертикальных смещений для проездов поездов (такие же, как на рисунке 13): (A) измеренные вертикальные смещения при скорости v = 10 км / ч и v = 200 км / ч; (B) оценка квазистатического значения с использованием BF нижних частот, фильтра Бесселя; FIR, FIR фильтр; и MAF, фильтр скользящего среднего.

Временная история квазистатического смещения d ( v _sta , t ) была создана на основе временной истории смещений d ( v _max , т ), зарегистрированный во время движения поезда с максимально допустимой скоростью v _max = 200 км / ч.

В случае автомобильных мостов метод получения истории квазистатических смещений посредством фильтрации был представлен в Paultre et al. (1992). Согласно этой публикации, цифровой фильтр нижних частот, применяемый к записанным данным, используется для сглаживания динамических частот в сигнале. Фильтрация может выполняться с помощью фильтра скользящего среднего или фильтров с конечной импульсной характеристикой. Применяемый фильтр должен иметь полосу пропускания f _pb частота:

, где v — скорость автомобиля, L — длина пролета.Полоса задерживания с частотой среза f _co должна быть ниже первой основной частоты моста f _{F 1} :

Для анализа эффективности метода фильтрации на железнодорожных мостах были протестированы три типа фильтров нижних частот, существенно различающихся по частотным характеристикам (Smith, 2003; Lyons, 2011):

— Фильтр Бесселя (BF),

— Фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ),

— Фильтр скользящего среднего (MAF).

Результаты в случае фильтра Бесселя, фильтра FIR и фильтра скользящего среднего были проанализированы с использованием метода последовательных приближений (фильтрация с использованием переменной частоты среза), чтобы получить отсутствие свободных колебаний в отфильтрованном сигнале. На рисунке 14B представлены примеры результатов прохождения поезда, полученные после использования фильтров Бесселя, КИХ-фильтров и фильтра скользящего среднего с частотами отсечки, чтобы избежать свободных колебаний в отфильтрованном сигнале. Также показан экстремальный уровень перемещений, зарегистрированных во время движения поезда на скорости 10 км / ч.Наилучший результат (относительное отклонение ≈0%) был получен при использовании FIR-фильтрации, а худший результат (относительное отклонение −83%) был получен при использовании скользящего среднего. Коэффициент динамического усиления, определенный на основе пробега поездов на скоростях 10 и 200 км / ч, составил 1,23. После фильтрации, использованной для оценки квазистатического значения, два фильтра дали завышенные значения коэффициента динамического усиления, равные 1,85 и 7,19, а одно оценочное значение близко к реальному значению. Более подробное представление различных методов экстраполяции для динамических испытаний железнодорожных мостов представлено в Olaszek and Casas (2019).

Как справиться с неопределенностями и ошибками при нагрузочном тестировании моста

Как показано в предыдущих главах, неопределенность и ошибки присущи выполнению и анализу результатов нагрузочных испытаний моста. Если это не будет принято надлежащим образом, это может привести к неправильным решениям относительно безопасности моста (недостаточная жесткость,….) И / или работоспособности (чрезмерная вибрация, постоянные прогибы, коэффициент динамического усиления,….). Первый шаг к тому, чтобы избежать таких ошибок, — это знать их.В этом смысле опыт, полученный в результате большого количества выполненных тестов, обеспечивает ценную основу. Опыт, показанный в данной и других статьях, имеет чрезвычайную ценность в отношении принятия мер в конкретных тестах и, наконец, может стать основой для принятия Руководства по правильному выполнению и анализу тестов. Конечно, конечной целью будет разработка стандартов и кодексов.

Стандартизация — важный элемент тестов. Стандарт (ISO / IEC 17025, 2017), используемый исследовательскими лабораториями, определяет общие требования к компетентности, беспристрастности и последовательной работе лабораторий.Исследовательские лаборатории, которые хотят, чтобы их компетенция была подтверждена аккредитацией, выданной уполномоченным органом по аккредитации в данной стране, должны применять эту норму. В настоящее время действует его версия 2005 г., а с 2020 г. вступит в силу версия 2017 г., которая регулируется на международном уровне ILAC [Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий (ILAC, 2018)].

Важные элементы стандарта (ISO / IEC 17025, 2017), среди прочего, относятся к:

— Персонал;

— Объекты и условия окружающей среды;

— Оборудование;

— Метрологическая прослеживаемость;

— Выбор, проверка и валидация методов;

— Работа с объектами испытаний или калибровки;

— Оценка неопределенности измерений;

— Обеспечение достоверности результатов;

— Отчетность о результатах.

Межлабораторные сличения выполняются как важная проверка для обеспечения качества тестов и предотвращения ошибок. Olaszek et al. (2014a) представили межлабораторные сравнения, которые позволили проверить методы измерения прогиба мостов, используемые в лабораториях. Проверка показала, что система передачи перемещений испытуемой балки к месту установки преобразователя с помощью проволоки и груза пригодна как для статических, так и для динамических нагрузочных испытаний, но только в случае низкочастотных колебаний.Система не работает при более высоких частотах вибрации и сильных импульсных функциях.

Норма разработана для того, чтобы гарантировать качество исследований во всех типах лабораторий. Он не учитывает специфику нагрузочного тестирования моста. В связи с этим в Польше был разработан документ (Польский центр аккредитации, 2017), который включает особые требования, связанные с испытаниями мостов, например:

— объем и требования к методам исследования конструкций мостов при испытательном нагружении;

— предельные значения неопределенности измерений и требуемые составляющие бюджета неопределенности измерений;

— требования к программе обеспечения качества результатов лабораторных исследований;

— типовой объем аккредитации при испытаниях железнодорожных мостов, автомобильных мостов и пешеходных мостов;

— требуется минимальная программа исследований в случае железнодорожных мостов, автомобильных мостов и пешеходных мостов.

Документ разработан в сотрудничестве с Группой экспертов по аккредитации лабораторий, проводящих испытания инженерных конструкций, особенно мостов. Документ был рассмотрен Министерством инфраструктуры и строительства, Главным управлением национальных дорог и автомагистралей и Польскими государственными железными дорогами SA. Подобные инициативы будут представлять интерес для устранения источников ошибок как при получении, анализе и сравнении результатов по нагрузке на мосты. тесты, проводимые различными лабораториями по всему миру.

Выводы

В статье представлены практические соображения относительно нескольких источников ошибок при выполнении и анализе результатов статических и динамических нагрузочных испытаний мостов. Обращено внимание на различные причины неопределенности оценки моста при нагрузочных испытаниях. В случае измерений можно оценить неопределенность отдельных измерений на основе признанных источников ошибок. Приведены основные причины ошибок, связанных с различными методами измерения.

Использование неправильных методов тестирования может привести к значительным ошибкам в оценке моста. Это показано в трех примерах нагрузочного тестирования, описанных в статье. Первый случай испытания статической нагрузкой показывает, насколько значительные ошибки в оценке моста могут появиться при анализе времени стабилизации прогиба моста при определении постоянных и упругих значений. Следующие примеры взяты из динамического нагрузочного тестирования. Второй показывает, как в случае измерения ускорений с помощью акселерометров могут появиться значительные ошибки в оценке моста из-за неправильного выбора фильтров.Третий пример показывает, насколько значительные ошибки в оценке моста могут появиться во время определения коэффициента динамического усиления путем оценки квазистатического значения смещений из записей, полученных на высоких скоростях.

Применение соответствующих международных стандартов или национальных правил, основанных на опыте, представленном в документе, становится необходимым для правильного управления неопределенностями и ошибками при испытаниях мостов под нагрузкой и для сравнения результатов, предоставленных различными агентами или лабораториями.Фактически, одни и те же экспериментальные записи могут быть получены на основе очень разных результатов тестирования из-за применения разных методов. Следовательно, эти методы должны быть правильно откалиброваны, чтобы избежать любых ошибок.

Не все аспекты нагрузочного тестирования подходят для стандартизации. Но, по крайней мере, стандартизация должна в первую очередь включать уровни нагрузки, диапазон и точность измерений и методы предварительного анализа данных. Из-за различных типов, ситуаций и состояния испытанных мостов стандартизация трудно применять, и в некоторых случаях она не может выходить за рамки применения правил обоснованного инженерного суждения, основанного на опыте, накопленном после многих лет опыта.

Авторские взносы

PO и JC подготовили концепцию статьи. ПО подготовило примеры тестирования мостов и написало первый черновик рукописи. JC написал разделы рукописи и отредактировал окончательную редакцию. Оба автора прочитали и одобрили представленную версию.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Выражаем благодарность всем коллегам из Лаборатории исследования конструкции мостов Научно-исследовательского института дорог и мостов за их активное участие в исследовательской работе, а также Вальдемару Шанец из Технологического университета Кельце за предоставление результатов расчетов второго железнодорожного моста.

Список литературы

Андерссон А. и Каруми Р. (2012). «Снижение резонансного поведения связанного арочного железнодорожного моста с помощью повышенного демпфирования подвески», в 6 -й Международной конференции по обслуживанию, безопасности и управлению мостами (Стреза: Taylor & Francis Group).

Google Scholar

Касас, Дж. Р. (2006). «Управление мостами: актуальные и будущие тенденции», в Управление мостами, Life Cycle Performance and Cost , ed. П. Дж. С. Круз, Д. М. Франгопол и Л. К. Невес (Тейлор и Фрэнсис), 21–30. DOI: 10.1201 / b18175-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Касас, Дж. Р., Гомес, Дж. Д. (2010). «Оценка пропускной способности моста с помощью комбинированных данных контрольной нагрузки и WIM», в протоколе Proceedings of IABMAS’10 (Филадельфия, Пенсильвания).

Google Scholar

Касас, Дж. Р., и Гомес, Дж. Д. (2013). Грузоподъемность автомобильных мостов испытательным нагружением. KSCE J. Civil Eng. 17, 556–567. DOI: 10.1007 / s12205-013-0007-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Димитракопулос, Э. Г., Цзэн, К. (2015). Схема трехмерного динамического анализа взаимодействия поездов с изогнутыми железнодорожными мостами. Comput. Struct. 149, 43–60. DOI: 10.1016 / j.compstruc.2014.12.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

EN 1990: 2002 / A1 (2005). Еврокод — Основы конструктивного проектирования. Европейский комитет по стандартизации, Брюссель.

EN 1991-2 (2003). Еврокод 1: Воздействие на конструкции — Часть 2: Транспортные нагрузки на мостах . Брюссель: Европейский комитет по стандартизации.

Фабер, М. Х., Вал, Д. В., и Стюарт, М. Г. (2000). Проверочные испытания под нагрузкой для оценки и модернизации мостов. Eng. Struct. 22, 1677–1689.DOI: 10.1016 / S0141-0296 (99) 00111-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гуле, Дж. А., и Смит, И. Ф. (2013). Структурная идентификация с систематическими ошибками и неизвестными зависимостями неопределенностей. Comput. Struct. 128, 251–258. DOI: 10.1016 / j.compstruc.2013.07.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гид (2010). Оценка данных измерений — Руководство по выражению неопределенности в измерениях . Париж: Объединенный комитет руководств по метрологии; Международная организация законодательной метрологии.

Институт инженеров-строителей и Национальный руководящий комитет по нагрузочным испытаниям мостов. (1998). Руководство по дополнительным нагрузочным испытаниям мостов . Лондон: Thomas Telford Ltd.

ISO 18649 (2004). Оценка механической вибрации результатов измерений динамических испытаний и исследований мостов . Женева: Международная организация по стандартизации.

ISO / IEC 17025 (2017). Общие требования к компетенции испытательных и калибровочных лабораторий .Женева: Международная организация по стандартизации.

Лайонс, Р. Г. (2011). Общие сведения о цифровой обработке сигналов. 3-е изд. . Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон, Прентис-Холл.

Google Scholar

Мун, Ф. Л., Актан, А. Э. (2006). Влияние эпистемической (систематической) неопределенности на структурную идентификацию построенных (гражданских) систем. Shock Vibrat. Дайджест . 38, 399–422. DOI: 10.1177 / 0583102406068068

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Олашек, П.(1999). Исследование динамических характеристик мостовых конструкций методом компьютерного зрения. Измерение 25, 227–236. DOI: 10.1016 / S0263-2241 (99) 00006-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Олашек П. (2015). Применение цифровых методов измерения для исследования мостов (на польском языке — Cyfrowe Metody Pomiarowe w Zastosowaniu do Badan Mostów) . Warszawa, Polska Akademia Nauk Komitet Inzynierii Ladowej i Wodnej.

Олашек, П., и Касас, Дж. Р. (2019). «Диагностическое испытание мостов под нагрузкой — Предпосылки и примеры применения», в «Испытания мостов под нагрузкой (конструкции и инфраструктуры)», под ред. Э. Ланцохта (CRC Press, Taylor & Francis Group).

Google Scholar

Olaszek, P., Cieśla, J., and Szaniec, W. (2013). Исследование горизонтальных сил приводит к железнодорожному виадуку с изогнутой тележкой (на польском языке — Badanie skutków oddziaływan bocznych na wiadukcie kolejowym lezacym na łuku). Budown.Arch. 12, 47–54.

Google Scholar

Олашек П., Жагода М. и Касас Дж. Р. (2014b). Диагностические нагрузочные испытания и оценка существующих мостов: примеры применения. Struct. Инфраструктура. Англ. 10, 834–842. DOI: 10.1080 / 15732479.2013.772212

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Олашек, П., Мазанек, М., Янас, Л., Саламак, М., и Матисек, А. (2014a). Суть межлабораторных сличений — качество нагрузочных тестов (на польском языке: Istota porównan miedzylaboratoryjnych – jakość badan pod próbnym obciazeniem). Мосты 2, 32–35.

Google Scholar

Paultre, P., Chaallal, O., and Proulx, J. (1992). Динамика моста и коэффициенты динамического усиления — обзор аналитических и экспериментальных результатов. Кан. J. Civil Eng. 19, 260–278. DOI: 10,1139 / л, 92-032

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, С. В. (2003). Цифровая обработка сигналов: практическое руководство для инженеров и ученых . Амстердам: Newnes, Elsevier Inc.

Google Scholar

Тейлор, Дж. (1997). Введение в анализ ошибок, исследование неопределенностей в физических измерениях . Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги.

Google Scholar

Ван, Н., О’Мэлли, К., Эллингвуд, Б., и Зурейк, А. (2011). Рейтинг мостов с использованием оценки надежности системы. I: оценка и проверка посредством нагрузочного тестирования. J. Bridge Eng. 16, 854–862. DOI: 10.1061 / (ASCE) BE.1943-5592.0000172

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вишневский, Д., Касас, Дж. Р., и Гон, М. (2012). Кодексы для оценки безопасности существующих мостов — текущее состояние и дальнейшее развитие. Struct. Англ. Int. 22: 2. DOI: 10.2749 / 101686612X13363929517857

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ся, Х., Го, В. В., Ву, X, Пи, Ю. Л. и Брэдфорд, М. А. (2008). Анализ бокового динамического взаимодействия системы поезд – ферма – опора. J. Sound Vibrat. 318, 927–942. DOI: 10.1016 / j.jsv.2008.05.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Влияние статической и динамической нагрузки на биоразлагаемые магниевые штифты in vitro и in vivo

1.

Mueller, W.-D., Nascimento, M. L. & Lorenzo de Mele, M. F. Критическое обсуждение результатов различных исследований коррозии Mg и Mg сплавов для биоматериалов. Acta Biomaterialia 6 , 1749–1755 (2010).

CAS Статья PubMed Google Scholar

2.

Ян, Л. и др. . Распределение элементов в коррозионном слое и цитотоксичность сплава Mg – 10Dy при биодеградации in vitro . Acta Biomaterialia 9 , 8475–8487 (2013).

CAS Статья PubMed Google Scholar

3.

Ли, Н., Го, К., Ву, Ю. Х., Чжэн, Ю. Ф. и Руан, Л. К. Сравнительное исследование коррозионного поведения чистого Mg и сплава WE43 в статическом, перемешиваемом и проточном растворе Хэнка. Corros Eng Sci Techn 47 , 346–351 (2012).

CAS Статья Google Scholar

4.

Gong, H., Wang, K., Strich, R. & Zhou, J. G. Биоразлагаемое поведение in vitro , механические свойства и цитотоксичность биоразлагаемого сплава Zn-Mg. J Biomed Mater Res B: Appl Biomater 103 , 1632–1640 (2015).

CAS Статья Google Scholar

5.

Ng, W. F., Chiu, K. Y. & Cheng, F. T. Влияние pH на скорость коррозии in vitro материала имплантата, разлагаемого магнием. Mater Sci Eng C 30 , 898–903 (2010).

CAS Статья Google Scholar

6.

Ван Б. и др. . In Vitro Коррозия и цитосовместимость магниевого сплава ZK60, покрытого гидроксиапатитом с помощью простого процесса химической конверсии для ортопедических применений. Int J Mol Sci 14 , 23614–23628 (2013).

Артикул PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

7.

Витте, Ф. и др. . In vitro и in vivo измерения коррозии магниевых сплавов. Биоматериалы 27 , 1013–1018 (2006).

CAS Статья PubMed Google Scholar

8.

Сюэ, Д., Юн, Ю., Тан, З., Донг, З. и Шульц, М. Дж. In vivo и In Vitro Поведение при разложении магниевых сплавов как биоматериалов. J Mater Sci Technol 28 , 261–267 (2012).

CAS Статья Google Scholar

9.

Reifenrath, J., Marten, AK, Angrisani, N., Eifler, R. & Weizbauer, A. In vitro и in vivo коррозия нового магниевого сплава Mg – La – Nd– Zr: влияние метода измерения и положения имплантата in vivo in vivo. Биомедицинская ткань 10 , 045021 (2015).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

10.

Санчес, А. Х. М., Лютрингер, Б. Дж. С., Фейерабенд, Ф. и Виллюмейт, Р. Mg и Mg сплавы: насколько сопоставимы скорости коррозии in vitro и in vivo ? Обзор. Acta Biomaterialia 13 , 16–31 (2015).

CAS Статья Google Scholar

11.

Лю М. и др. . Расчетные фазовые диаграммы и коррозия литых под давлением сплавов Mg-Al. Corros Sci 51 , 602–619 (2009).

CAS Статья Google Scholar

12.

Тирумалайкумарасами Д., Шанмугам К. и Баласубраманян В. Сравнение коррозионных свойств магниевого сплава AZ31B при испытании иммерсией и испытании потенциодинамической поляризации в растворе NaCl. J Магниевые сплавы 2 , 36–49 (2014).

CAS Статья Google Scholar

13.

Гу, X. Н., Чжэн, Ю. Ф. и Чен, Л. Дж. Влияние состава искусственной биологической жидкости на биокоррозию потенциальных ортопедических сплавов Mg – Ca, AZ31, AZ91. Биомедицинская ткань 4 , 065011 (2009).

ADS CAS Статья PubMed Google Scholar

14.

Уокер, Дж. и др. . Магниевые сплавы: Прогнозирование коррозии in vivo с помощью погружения in vitro . J Biomed Mater Res B: Appl Biomater 100B , 1134–1141 (2012).

CAS Статья Google Scholar

15.

Ascencio, M., Pekguleryuz, M. & Omanovic, S. Исследование механизмов коррозии сплава WE43 Mg в модифицированном растворе моделируемой жидкости организма: влияние времени погружения. Corros Sci 87 , 489–503 (2014).

CAS Статья Google Scholar

16.

Ван Х. и Ши З. Биодеградация магния и магниевого сплава in vitro . J Biomed Mater Res B: Appl Biomater 98B , 203–209 (2011).

ADS CAS Статья Google Scholar

17.

Чоудхари, Л. и Раман, Р. К. Сплавы магния в качестве имплантатов тела: механизм разрушения при динамических и статических нагрузках в физиологической среде. Acta Biomaterialia 8 , 916–923 (2012).

CAS Статья PubMed Google Scholar

18.

Зайнал Абидин, Н. И. и др. . in vivo, и , in vitro, , коррозия высокочистого магния и сплавов магния WZ21 и AZ91. Corros Sci 75 , 354–366 (2013).

CAS Статья Google Scholar

19.

Chaya, A. et al. . In vivo исследование деградации магниевых пластин и винтов и заживления переломов костей. Acta Biomaterialia 18 , 262–269 (2015).

CAS Статья PubMed Google Scholar

20.

Hansson, S. & Werke, M. Резьба имплантата как ретенционный элемент в кортикальной кости: влияние размера резьбы и профиля резьбы: исследование методом конечных элементов. Дж Биомех 36 , 1247–1258 (2003).

CAS Статья PubMed Google Scholar

21.

Чен, С. Х., Ю, Т. К., Чанг, К. Х. и Лу, Ю. С. Биомеханический анализ ретроградной интрамедуллярной фиксации стержня при переломах дистального отдела бедренной кости. Колено 15 , 384–389 (2008).

Артикул PubMed Google Scholar

22.

Wu, W. et al . Анализ методом конечных элементов для оценки конструкции биоразлагаемых стентов из магниевого сплава в артериальных сосудах. Mater Sci Eng B 176 , 1733–1740 (2011).

CAS Статья Google Scholar

23.

Habijan, T. et al. . Могут ли мезенхимальные стволовые клетки человека выжить на материале имплантата NiTi, подвергнутом циклической нагрузке? Acta Biomaterialia 7 , 2733–2739 (2011).

CAS Статья PubMed Google Scholar

24.

Шицзе З., Нан, Х., Сюй, Г., Фэнцзюань, Дж. И Тяньсюэ, Ю. Влияние температуры экструзии на свойства биомедицинского сплава Mg-Zn-Mn. Техника для горячей обработки 20 , 1–4 (2013).

Google Scholar

25.

Chou, D.-T. и др. . In vitro и in vivo коррозия, цитосовместимость и механические свойства биоразлагаемых сплавов Mg – Y – Ca – Zr в качестве материалов имплантатов. Acta Biomaterialia 9 , 8518–8533 (2013).

CAS Статья PubMed Google Scholar

26.

Янг, Ю. и др. . Понимание коррозионного поведения сплавов Mg – Zn – Ca из подкожной модели мыши: влияние концентрации элементов Zn и электролитического окисления в плазме. Mater Sci Eng C 48 , 28–40 (2015).

CAS Статья Google Scholar

27.

Agarwal, S., Curtin, J., Duffy, B. & Jaiswal, S. Биоразлагаемые магниевые сплавы для ортопедических применений: обзор коррозии, биосовместимости и модификаций поверхности. Mater Sci Eng C 68 , 948–963 (2016).

CAS Статья Google Scholar

28.

Jang, Y. et al. . Систематическое понимание коррозионного поведения магниевого сплава AZ31, обработанного плазменным электролитическим окислением, с использованием мышиной модели подкожного имплантата. Mater Sci Eng C 45 , 45–55 (2014).

CAS Статья Google Scholar

29.

G1-90, A. Стандартная практика подготовки, очистки и оценки образцов для испытаний на коррозию. ASTM 1–9 (1999).

30.

Сюй, Ю., Ван, М. и Пикеринг, Х. У. О пробое пассивных пленок под действием электрического поля и механизме питтинговой коррозии. J Electrochem Soc 140 , 3448–3457 (1993).

CAS Статья Google Scholar

31.

Ульманн Б., Райфенрат Дж., Зейтц Дж.-М., Борман Д. и Мейер-Линденберг А. Влияние размера зерна на поведение in vivo при разложении магниевого сплава LAE442. Pro IMechE Part H: J Engineering in Medicine 227 , 317–326 (2013).

Google Scholar

32.

Зенг, Р., Кайнер, К. У., Блаверт, К. и Дитцель, В. Коррозия экструдированного компонента из магниевого сплава ZK60 — Роль микроструктурных особенностей. J Сплав Compd 509 , 4462–4469 (2011).

CAS Статья Google Scholar

33.

Сонг, Г., Атренс, А. и Даргуш, М. Влияние микроструктуры на коррозию литого под давлением AZ91D. Corros Sci 41 , 249–273 (1999).

CAS Статья Google Scholar

34.

Массальский Т. Б. Фазовые диаграммы бинарных сплавов. (ASM International, 2007).

35.

Чжан, Э., Инь, Д., Сюй, Л., Ян, Л. и Ян, К. Микроструктура, механические и коррозионные свойства и биосовместимость сплавов Mg – Zn – Mn для биомедицинского применения. Mater Sci Eng C 29 , 987–993 (2009).

CAS Статья Google Scholar

36.

Чжао, М.-C., Лю, М., Сонг, Г. и Атренс, А. Влияние морфологии β-фазы на коррозию сплава Mg AZ91. Corros Sci 50 , 1939–1953 (2008).

CAS Статья Google Scholar

37.

Cao, F. et al. . Влияние пористости отливки на коррозионное поведение Mg0.1Si. Corros Sci 94 , 255–269 (2015).

CAS Статья Google Scholar

38.

Перес, П., Кабеса, С., Гарсес, Г. и Адева, П. Влияние упорядоченного расположения фаз при длительном штабелировании на коррозионное поведение экструдированного сплава Mg97Y2Zn1. Corros Sci 107 , 107–112 (2016).

Артикул CAS Google Scholar

39.

Фонтана, М.G. Коррозионная техника. McGraw-Hill Третье издание, Глава (1987).

40.

Филип А. и Швейцер П. Справочник по защите от коррозии. Марсель Деккер, Второе издание, глава 13 (1989).

41.

Джонс, Р. Х. Р. Э. Р. Характеристики и оценка материалов, вызывающих коррозионное растрескивание. ASM International Глава 1, 1–40 (1992).

42.

Бхуйян, М.С., Муто, Ю., Мураи, Т. и Иваками, С. Коррозионно-усталостное поведение экструдированного магниевого сплава AZ80-T5 в среде 5% NaCl. Eng Механизм разрушения 77 , 1567–1576 (2010).

Артикул Google Scholar

43.

Zheng, Y. F., Gu, X. N. & Witte, F. Биоразлагаемые металлы. Mater Sci Eng R: Rep 77 , 1–34 (2014).

Артикул Google Scholar

Состояние статической нагрузки — обзор

18.4 Процедуры проектирования

ASTM D2992 обеспечивает превосходную процедуру для проектирования труб из стеклопластика. Стандарт предусматривает два метода для статических или циклических нагрузок с расчетным сроком службы 100 000 часов (для метода статических испытаний) или 150 миллионов циклов (для метода циклических испытаний). Процедура включает определение кольцевого напряжения (или деформации) на основе философии «гидростатического расчета», также известной как метод HDB. Согласно HDP, номинальное давление труб обычно основывается на гидростатической способности, обеспечиваемой отдельными слоями (пластинами), образующими трубу из стеклопластика.С другой стороны, согласно философии проектирования под давлением (PDB), предполагается, что вся толщина стенки трубы способствует сопротивлению давлению. Процедура позволяет проектировщику установить толщину стенок труб из стеклопластика на основе внутреннего давления, диаметра труб и указанной прочности из стеклопластика, а также с учетом фактора безопасности.

При проектировании труб из стеклопластика в некоторых случаях проектировщики также могут указать слой коррозионного барьера (футеровки). Толщина слоя затем будет добавлена ​​к толщине стенки трубы, как установлено на основе вышеупомянутых методов проектирования.Однако в менее агрессивных средах проектировщик может выбрать включение коррозионного барьера (или его части) в расчет конструкции. в некоторых случаях толщина стенки трубы дополнительно увеличивается для соответствия другим конструктивным требованиям, таким как дополнительная жесткость, необходимая для особых условий нагружения (например, при наличии вакуума в трубе).

Следующая простая процедура может быть использована в качестве основы для предварительного проектирования труб из стеклопластика. В качестве примера рассмотрим конструкцию трубы диаметром 200 мм при внутреннем давлении 5 МПа с коэффициентом запаса прочности (FS), равным 6.

Согласно основам механики материалов, кольцевое напряжение на единицу толщины трубы можно рассчитать по формуле:

σhoop = давление × диаметр × FS / 2 = 5 × 200 × 6/2 = 3000 Н / мм

осевое напряжение на единицу толщины рассчитывается по формуле:

σa = давление × диаметр × FS / 4 = 5 × 200 × 6/4 = 1500 Н / мм

Можно выбрать несколько возможных последовательностей укладки для обеспечения требуемой прочности против выше расчетных напряжений. Одна возможная комбинация может быть получена при использовании 12 слоев по 13 штук.5 унций / ярд ² стеклянный мат (CSM) из рубленых волокон (с прочностью 47,25 Н / мм) и шесть слоев по 45 унций / ярд ² тканый ровинг (двухосный) из стеклоткани из E-стекла (с прочностью 406 Н / мм) мм):

Это удовлетворит как прочность обруча, так и продольную прочность. Эта труба будет иметь общую толщину (12 × 0,015 дюйма + 6 × 0,043 дюйма) = 0,438 дюйма или 11,125 мм (данные взяты с Vectorply.com).

Следует отметить, что более оптимальная укладка могла быть выбрана путем выбора тканого полотна с двухосным ровингом со смещенным количеством продольных для переноса волокон, чтобы преодолевать кольцевые и поперечные напряжения примерно на равные величины.Такие смещенные ткани можно приобрести у нескольких поставщиков.

Отклонение статической и динамической нагрузки

В первую очередь, резина используется вместо металлических, керамических и других твердых материалов, потому что она обеспечивает больший прогиб при заданной силе, чем эти другие материалы. Большинство применений резины основано на этой характеристике. Резина используется в качестве конструкционного материала, так как характеристики упругой жесткости становятся критическими для функционирования продукта, поэтому должны быть установлены соответствующие спецификации испытаний.

Динамические методы
Области применения резины в качестве виброизоляторов зависят от поведения резины в динамических условиях эксплуатации. Резина более жесткая в динамическом режиме, чем в статическом режиме; и, поскольку соотношение статической и динамической жесткости варьируется в зависимости от индивидуальных смесей, может быть целесообразно указать динамические характеристики резины для таких применений. Если указана динамическая жесткость или жесткость пружины, которые имеют решающее значение для характеристик резинового изделия, все условия и методы измерения должны быть согласованы между заказчиком и производителем резины.

Факторы, влияющие на характеристики отклонения статической и динамической нагрузки
Возраст — Старение резиновых смесей в течение определенного периода времени — сложный процесс. Обычный чистый эффект старения — это увеличение модуля или жесткости. Величина этого изменения зависит от конкретного материала и условий окружающей среды.

Динамическая история
На характеристики прогиба-нагрузки резинового изделия влияет история работы этого конкретного изделия.Начальный цикл нагружения новой детали или детали, которая находилась в статическом состоянии в течение определенного периода времени, указывает на более жесткую характеристику нагрузки-прогиба, чем последующие циклы. При статических испытаниях этот эффект стабилизируется, и характеристики отклонения нагрузки обычно становятся воспроизводимыми после двух или четырех циклов кондиционирования.

Температура
Температура влияет на жесткость пружины — чем выше температура, тем ниже жесткость пружины, и чем ниже температура, тем выше жесткость пружины резинового изделия, не находящегося под постоянным напряжением.

В чем разница между динамической и статической нагрузкой?

Линейные подшипники качения, такие как круглые валы и втулки, профилированные рельсовые направляющие, салазки с перекрещенными роликами и даже шарико-винтовые пары, имеют две характеристики грузоподъемности — динамическую грузоподъемность и статическую грузоподъемность, которые основаны на различных рабочих параметрах и характеристиках критериев и не зависят друг от друга. Для точного определения размеров и выбора линейного подшипника качения или шарико-винтовой передачи важно понимать разницу между ними и время использования каждого из них.

Линейные подшипники с рециркуляционным элементом могут использовать шарики (слева) или ролики (справа).
Изображение предоставлено: Schaeffler Group Inc.

---

Усталостное разрушение дорожки качения подшипника.
Изображение предоставлено: Barden Corporation

Допустимая динамическая нагрузка, C, основана на эмпирических испытаниях, в которых нагрузка, постоянная по величине и перпендикулярная несущим поверхностям, позволяет подшипнику достичь определенного расстояния перемещения (линейная направляющая ) или количество оборотов (шариковый винт) без усталости.Под усталостью понимается наличие отслаивания на поверхности тел качения или дорожек качения.

Допустимая динамическая нагрузка используется для определения номинального срока службы подшипника качения. Этот срок службы обычно называют сроком службы L10, потому что это срок службы, который, как ожидается, достигнет 90 процентов группы идентичных подшипников при заданных условиях нагрузки и скорости.

Для линейных подшипников с шариками:

Для линейных подшипников с роликами:

L ₁₀ = расчетный (номинальный) срок службы подшипника

C = базовая динамическая грузоподъемность

F = приложенная нагрузка

Допустимая динамическая нагрузка и расчет срока службы L10 определяются стандартом ISO 14728-1 для линейных подшипников и стандартом ISO 3408-5 для шарико-винтовых пар.Стандарт шарико-винтовой передачи указывает, что динамическая грузоподъемность основана на сроке службы L10 в 1 миллион оборотов. Однако стандарт линейных подшипников позволяет задавать динамическую нагрузочную способность для срока службы L10 либо 50 000 м, либо 100 000 м.

Важно отметить основание срока службы L10 для линейных подшипников — особенно при сравнении линейных направляющих от разных производителей или даже разных серий от одного производителя. Если линейная направляющая, динамическая грузоподъемность которой основана на 100000 м, сравнивается с линейной направляющей, динамическая грузоподъемность которой основана на 50000 м, следует применить одно из следующих преобразований: Разделите грузоподъемность 50 000 м на 1.26 ИЛИ умножьте грузоподъемность 100 000 м на 1,26. (В этой статье объясняется, как вычисляется коэффициент преобразования 1,26.)

---

Имейте в виду, что номинальный срок службы L10 — это теоретический срок службы, основанный на чистой окружающей среде, надлежащей смазке и правильном монтаже. На фактический срок службы подшипника могут отрицательно повлиять загрязнение, отсутствие смазки, неправильный монтаж и другие факторы.

---

Допустимая статическая нагрузка, C ₀ , представляет собой величину нагрузки, которую может выдержать подшипник до того, как сумма деформации шарика и дорожки качения станет равной 0.01 процент (0,0001 раз) диаметра шара, как определено в ISO 14728-2. Статическая грузоподъемность почти всегда выше, чем динамическая грузоподъемность, поскольку ее ограничением является пластическая деформация шарика и материала дорожки качения, которая возникает, когда нагрузка прикладывается к подшипнику в статическом (неподвижном) или медленном состоянии.

Допустимая динамическая нагрузка C и допустимая статическая нагрузка C ₀ важны при выборе размеров подшипника качения или шарико-винтовой передачи.
Изображение предоставлено: Bosch Rexroth Corp.

Статические нагрузки часто возникают в результате незапланированных и трудно поддающихся количественной оценке ударов по подшипнику. Поэтому производители линейных подшипников и шарико-винтовых пар рекомендуют применять статический запас прочности в зависимости от типа применения и условий эксплуатации. Статический запас прочности — это соотношение между номинальной статической нагрузкой и максимальной комбинированной статической нагрузкой, приложенной к подшипнику. Он может варьироваться от 2 для плавных рабочих условий с низким риском вибрации до 5 или 6 для приложений, которые могут подвергаться серьезным ударным нагрузкам.

S ₀ = коэффициент запаса прочности по статической нагрузке

C ₀ = статическая грузоподъемность

F _0max = максимальная комбинированная статическая нагрузка

---

Изображение предоставлено: Bosch Rexroth Corp.

Отклонение статической и динамической нагрузки

Введение

В первую очередь, резина используется вместо металлических, керамических и других жестких материалов, потому что она обеспечивает больший прогиб при заданной силе, чем эти другие материалы.Большинство применений резины основано на этой характеристике.

Во многих случаях применения резины изменение жесткости не критично для функции изделия из резины, и в таких случаях достаточно спецификации твердости по шкале Шора А.

Каучук используется в качестве конструкционного материала в упругих опорах, виброизоляторах, амортизаторах, противоударных подушках и во многих подобных областях. Если статические или динамические характеристики жесткости становятся критическими для работы продукта, должны быть установлены соответствующие спецификации испытаний.

Статические методы

Когда для продукта устанавливаются характеристики статической нагрузки-прогиба, помимо требования к твердости, спецификация прогиба-нагрузки должна превосходить твердость, должна быть указана на чертеже продукта и согласована между заказчиком и производителем резины. Статическое испытание является «статическим» только в том случае, если приложение нагрузки прекращается до проведения измерения или скорость отклонения обычно не превышает 0,8 мм / с (2 дюйма / мин). Такое испытание обычно приводит к сдвигу или сжатию резины.Существует несколько способов задания характеристик статической нагрузки-отклонения:

1. Укажите жесткость пружины в нагрузке на единицу отклонения, например, Нм (фунт / дюйм) или крутящий момент на радиан, например, Нм / рад (фунт-дюйм / рад).
2. Укажите нагрузку для отклонения продукта в указанном диапазоне отклонения.
3. Укажите прогиб, приводящий к нагрузке в пределах указанного диапазона нагрузок.

Динамические методы

Области применения, в которых резина используется в качестве виброизоляторов, зависят от поведения резины в динамических условиях эксплуатации.

Резина более жесткая, чем в статическом режиме; и, поскольку соотношение статической и динамической жесткости варьируется в зависимости от индивидуальных смесей, может быть целесообразно указать динамические характеристики резины для таких применений.

Если указана динамическая жесткость или жесткость пружины и они критичны для рабочих характеристик резинового изделия, все условия и методы измерения должны быть согласованы между заказчиком и производителем резины.

Существует несколько методов динамического тестирования:

1. Устойчивый резонанс
2. Резонанс свободного распада
3. Стационарное нерезонансное состояние
4. Оценка отскока

Возраст

Старение резиновых смесей в течение определенного периода времени — сложный процесс.Обычный чистый эффект старения — это увеличение модуля или жесткости. Величина этого изменения зависит от конкретного материала и условий окружающей среды.

Краткосрочный возраст в смысле минимального количества часов, которое должно пройти между формовкой и оценкой, также является важным фактором. В зависимости от характера продукта минимальный период варьируется от 24 часов до 168 часов.

Динамическая история

На характеристики прогиба-нагрузки резинового изделия влияет история его работы.Начальный цикл нагружения новой детали или детали, которая находилась в статическом состоянии в течение определенного периода времени, указывает на более жесткую характеристику нагрузки-прогиба, чем последующие циклы. При статических испытаниях этот эффект стабилизируется, и характеристики отклонения нагрузки обычно становятся воспроизводимыми после двух-четырех циклов кондиционирования.

При динамическом испытании период кондиционирования обычно выбирается как время, необходимое для получения воспроизводимых результатов.

Температура

Температура влияет на жесткость пружины — чем выше температура, тем ниже жесткость пружины, а чем ниже температура, тем выше жесткость пружины резинового изделия, не находящегося под постоянным натяжением.

Условия испытаний

Следующие детали должны быть определены на чертеже продукта или в спецификации, на которую сделана ссылка, чтобы обеспечить соответствующую и последовательную оценку производительности продукта:

1. Режим тестирования
   1. Растяжение, сдвиг или сжатие. Очень желательно схематическое изображение, изображающее ориентацию продукта. Жесткость пружины в режиме сжатия всегда выше, чем жесткость пружины в режиме сдвига.
   2. Статический или динамический
   3. Динамическая жесткость пружины всегда выше статической жесткости пружины.
2. Уровень тестирования и режим управления
   1. Должен быть указан уровень статической испытательной нагрузки или уровень деформации, а также соответствующие пределы прогиба или пределы нагрузки в ответ на деформацию.
   2. Уровни динамической нагрузки должны обозначаться положительным (+) значением для направленных вниз сил и отрицательным (-) значением для восходящих сил. Динамические испытания с использованием контроля деформации должны быть определены двойными значениями амплитуды (общей амплитуды).
3. Величина и направление предварительного натяга, если требуется.
4. Линейная или угловая скорость нагрузки или циклическая частота.
5. Характер и количество или продолжительность циклов кондиционирования, необходимых перед испытательным циклом или периодом испытания.
6. Температура окружающей среды при испытании и период времени, в течение которого продукт выдерживается при температуре испытания перед оценкой.
7. Если требования указаны как «жесткость пружины», необходимо указать место на диаграмме отклонения нагрузки от нагрузки, в котором проводится касательная, или уровни нагрузки, между которыми берется среднее значение.

Если применимо, инженер-конструктор должен указать прогиб под нагрузкой, жесткость пружины, метод испытания и допуски на прогиб под нагрузкой. В таблице 10 представлены стандарты для трех обозначений на чертежах допусков отклонения нагрузки. Если характеристики демпфирования требуются как часть динамических характеристик, коммерческие допуски будут составлять ± 25% для деталей с твердостью по дюрометру 65 (SHORE A) и ± 30% для деталей с твердостью по дюрометру выше 65 (SHORE A).