10806

Рис.3. – Разрыв связи конечных элементов – пластин в исследуемой пластине

Рис.4 – Поля коэффициентов концентрации напряжений в пластине, имеющей ослабление в виде раскрытой трещины формы

По полям напряжений на рисунке 4 видно, что на протяжении всей длинны трещины значения напряжений равны и сильно возрастают (примерно в 11 раз) в очагах её продолжающегося роста.

Литература

1.Уравнения состояния вязко-упругопластических сред с повреждениями / И.А. Волков, Ю.Г.Коротких

2.Определение остаточного ресурса подкраново-подстропильной фермы с учетом накопления повреждений в реальных условиях эксплуатации / Никитина Е.А., Хазов П.А., Бриккель Д.М. - Приволжский научный журнал. 2018. № 1 (45). С. 9-14.

3.Исследование процессов многоцикловой усталости / Хазов П.А., Лампси Б.Б. - Вестник Волжского регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. 2014. № 17. С.

155-159.

4.Энергетическое обоснование процессов многоцикловой

промышленного форума: в 3-х томах. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. 2014. С. 205-209.

А.А. Хазова

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно - строительный университет»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРВРОЙ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ЗДАНИЯ

Вопросам, связанным с защитой здания от землетрясения, а также вопросам, изучающим поведение здания при землетрясении, в настоящее время уделяется особое внимание [1][3][4].

Раньше считали, что на территориях с сейсмичностью 8-9 баллов самыми безопасными являются каркасные здания, с поперечными несущими стенами, включая и панельные здания. Однако после анализа разрушительных землетрясений в Турции и Японии в мировой инженерносейсмологической практике пришло понимание того, что вращательные колебания и сдвиговые деформации представляют существенную опасность для устойчивости таких зданий.

При расчете зданий и сооружений длиной или шириной более 30 метров, кроме сейсмической нагрузки, необходимо учитывать крутящий момент, возникающий в результате «случайного эксцентриситета» относительно оси здания и сооружения, проходящий через центр жесткости здания. Значение расчетного эксцентриситета между центрами жесткостей и масс зданий или сооружений в рассматриваемом уровне следует принимать не менее 0,1 В, где В - размер здания или сооружения в плане в направлении, перпендикулярном к действию сейсмической силы

261

Применим то же подход к крутильным колебаниям, заменив удельное перемещение удельным углом закручивания, массу этажа на физический момент инерции.

Для определения угла поворота масс относительно центра жесткости здания, необходимо решить систему уравнений:

При определении крутильных частот собственных колебаний многоэтажных зданий необходимо раскрыть определитель матрицы коэффициентов уравнений WКР.

=0

Это определитель собственных частот крутильных колебаний. Решение этого уравнения дает столько значений собственных частот крутильных форм колебаний, сколько степеней свободы имеет система.

Для решения задачи по определению первой собственной частоты крутильных колебаний рассмотрим двенадцатиэтажное каркасное здание. Элементы матрицы удельных углов поворота определяются с помощью ПВК SCAD Office.

Результаты статического расчета, для определения первой собственной частоты крутильных форм колебания здания без учета податливости основания, от единичного момента, проходящей через центр жесткости, представлена на рис.2

263

Рис. 2. Схема к определению удельных угловых перемещений точек системы

В следствии того, что при составлении матрицы удельных угловых перемещений была использована модель здания, построенная в ПВК SCAD Office преобразование матрицы с учетом эквивалентной крутильной жесткости не требуется.

При большом различии частот поступательных и крутильных колебаний следует принимать наименее выгодные результаты расчетов, полученные при раздельном учете данных видов колебаний.

Литература

1.Никитина Е.А. Анализ собственных изгибно-крутильных колебаний многоэтажных зданий / Е.А. Никитина, П.А. Хазов, А.В. Крыцовкина, А.А. Генералова // Приволжский научный журнал. – Н. Новгород, 2018. - №3 – с.9-16.

2.СП 14.13330.2014. Свод правил. Строительство в сейсмических районах. СНиП II-7-81* [Электронный ресурс]: утв. М-вом стр-ва России 18.02.14: дата введ. 01.06.14: [ред. от 23.11.2015]. – Режим доступа: Технические нормы и правила. Строительство.

3.Лампси Б.Б., Хазов П.А., Кофорова О.М., Генералова А.А. Методы определения собственных частот многоэтажных зданий // Вестник волжского регионального отделения российской академии архитектуры и строительных наук. ННГАСУ, Нижний Новгород, 2016, №19. С. 176-180.

4.Хазов П.А., Кофорова О.М. Влияние характеристик упругого основания на частоты и формы собственных колебаний многоэтажного здания // Научный журнал «процессы в геосредах», Избранные доклады научной конференции «Нелинейные колебания механических систем» Москва, 2016. С. 47-52.

264

Т.А. Егиазарян, А.Д. Зубрилова, Н.А. Пиманова

ФГБОУ ВО Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина

ОПТИМИЗАЦИЯ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКТИДА ИЗ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ

Впоследнее время особое внимание уделяется получению биоразлагаемых полимерных материалов с широким спектром применения: от различной упаковочной тары до изделий медицинского назначения. Использование их в повседневной жизни является одним из путей решения проблемы загрязнения окружающей среды отходами полимерных материалов.

Наиболее перспективным биосовместимым и биоразлагаемым полимером является полилактид и его сополимеры.

Впромышленности полилактид получают двумя способами: поликонденсацией молочной кислоты либо полимеризацией ее циклического димера - лактида. Так как прямой поликонденсацией молочной кислоты получить высокомолекулярный полилактид не удается, то предпочтительнее синтезировать его из лактида.

Известные на сегодняшний день эффективные методики синтеза лактида предполагают использование токсичных катализаторов на основе таких металлов как олово [1], свинец [2] или сурьма [3], что ограничивает применение изделий из полученного полимера в медицине. Поэтому оптимизация способа получения лактида на низкотоксичных катализаторах является актуальной задачей.

Нами предлагается способ получения лактида из сложных эфиров молочной кислоты с использованием в качестве катализаторов соединений редкоземельных элементов. В качестве алкил лактата нами был выбран этиловый эфир молочной кислоты, так как согласно литературным источникам лактид с наибольшим выходом синтезируется из данного эфира [3].

Известны методики получения этил лактата с использованием катионообменных смол [4]. Нами была использована ионообменная смола Purolite C100 MBH, при этом достигнута наибольшая конверсия молочной кислоты.

Этерификацию молочной кислоты с водным раствором (80 %) этилового спирта проводили в круглодонной колбе с обратным холодильником в присутствии катионита (схема 1). Смесь кипятили при постоянном перемешивании в течение 6 часов, затем охлаждали до комнатной температуры, отделяли катализатор и удаляли фракцию с температурой кипения 78-150°C.

265

Схема 1

С

Далее, на этой же установке, проводили олигомеризацию смеси продуктов кубового остатка этерификации молочной кислоты в присутствии катализаторов: оксид иттрия(III) и празеодима(III), гептагидрата хлорида церия(III) (схема 2). Реакционную смесь нагревали в атмосфере азота при 780 мм рт. ст. и температуре 160°C до того момента, когда в приемнике переставал собираться конденсат. Затем давление в системе понижалось до 10 мм рт. ст. и смесь выдерживалась при температуре 160 °С в течение 2 часов для удаления летучих продуктов. Состав конденсатов, собранных при 780 и 10 мм рт. ст. был определен методом спектроскопии ЯМР. Выход олигомера определяли как отношение массы образующегося олигомера к теоретической массе олигомера с учетом его средней молекулярной массы, вычисленной из степени олигомеризации.

Схема 2

Полученную смесь олигомеров с катализатором, оставшимся после завершения стадии олигомеризации, подвергали термокаталитической деструкции. Процесс проводили в термостатированной колбе-реакторе, соединенной с обратным воздушным холодильником-приемником и ловушкой, охлаждаемой жидким азотом при 180 С или 200 С и давлении 5 или 0.05 мм рт. ст. в течении 4 часов (схема 3). Сублимированные продукты, собранные в приемнике анализировали методом спектроскопии ЯМР. Выход лактида рассчитывали из отношения массы лактида, к массе олигомера, взятого для деполимеризации. Содержание лактида в сублимированном продукте найдено методом спектроскопии ЯМР 1H из соотношения интегральных интенсивностей сигналов лактида и нафталина, использованного в качестве стандарта. Не сублимированный остаток, представляющий собой полилактид, растворяли в тетрагидрофуране, осаждали из раствора диэтиловым эфиром и сушили в

266

вакууме. Молекулярно-массовое распределение полилактида определено методом гельпроникающей хроматографии.

Схема 3

Установлено, что этиловый эфир молочной кислоты может быть получен в присутствии катионита Purolite C100 MBH. Олигомеризация этил лактата и последующая термодеструкция смеси олигомеров молочной кислоты в присутствии оксидов иттрия(III) и празеодима(III), а также водного хлорида церия(III) протекает с высокими выходами олигомеров. Наиболее чистый образец лактида с наилучшим выходом (84%) сублимирован из смеси олигомеров в присутствии каталитических количеств хлорида церия (III).

Работа выполнена при помощи сотрудников Института металлоорганической химии РАН.

Литература

1.Yoo D.K., Kim D., Lee D.S. Synthesis of lactide from oligomeric PLA: effects of temperature, pressure, and catalyst // Macromol. Res. – 2006. – Vol. 14. – №5. – P. 510.

2.Бабкина О.В., Новиков В.Т., Князев А.С., Алексенко К.В. Способ получения лактида медицинской чистоты // Вестник Томского гос. ун-та. – 2013. – № 367. – С.195.

3.Upare P.P., Lee M., Hwang D.W., Hwang Y.K., Chang J.-S. New heterogeneous Pb oxide catalysts for lactide production from an azeotropic mixture of ethyl lactate and water // Catal. Commun. – 2014 Vol. 56. – P. 179.

4.Pereira C.S.M., Pinho S.P., Silva V.M.T.M., Rodrigues A.E. Thermodynamic Equilibrium and Reaction Kinetics for the Esterification of Lactic Acid with Ethanol Catalyzed by Acid Ion-Exchange Resin // Ind. Eng. Chem. Res. – 2008. – Vol. 47. – P. 1453.

5.Порываева Е.А., Егиазарян Т.А., Макаров В.М., Москалев

М.В., Разборов Д.А., Федюшкин И.Л. Получение лактида из молочной кислоты и её эфиров в присутствии соединений редкоземельных металлов // Журнал органической химии. – 2017. – №. 53. – С. 346.

267

Е.А. Веселова, В.И. Мяделец

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно - строительный университет»

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ БИБЛИОТЕК

В настоящее время все большую актуальность в подготовке будущих специалистов приобретает компетентностный подход. Одной из составляющих профессиональной компетенции студента является информационная компетенция. Немаловажная роль в ее формировании принадлежит библиотеке, как обладающей информационными ресурсами и средствами навигации в них и имеющей опыт информационнопросветительской работы с различными категориями пользователей. В совремнной библиотеке созданы условия для самообразования и саморазвития личности посредством информационно-образовательной среды библиотеки и непрерывного ее совершенствования.

Современная библиотека, преодолевая ряд определенных проблем коммуникационного, бытового и социального характеров, является достаточно прогрессивной системой, которая по мере своих возможностей приобщается к миру новых технологий, осваивается в современной социально - культурной ситуации, играет одну из основных ролей в процессе формирования полноценной личности, обогащаясь инновационными технологиями и нововведением в области образования и просвещения. Библиотека, как культурный институт, привлекает к себе исследовательское внимание фактически с того времени, с какого она была осознана, как специфический элемент жизни культурного человека. Она становится необходимой, что является очень важным признаком автономной духовной жизни. Над сущностью библиотеки, которая очень рано начинает осмысливаться не только как механическое скопление книг, рукописей и других документов, запечатлевших слова и образы, но и как особое в качественном отношении образование, в котором человек реализует все возрастающее количество своих культурных запросов.

Ускоренная организация библиотек, особенно массовых, началась со второй половины XIX века, когда в условиях развитого капитализма увеличилась потребность в квалифицированной рабочей силе, убыстрился научный и технический прогресс. В связи с дальнейшим прогрессом, произошли большие сдвиги в развитии науки, культуры и народного просвещения, обусловившие быстрое увеличение числа библиотек, чему в огромной степени способствовало книгопечатание, ускорившее производство и распространение книг, расширение круга читателей.

268

Развитие науки и культуры, промышленного и сельскохозяйственного производства содействовало возникновению новых научно-исследовательских учреждений и учебных обществ, высших и средних специальных учебных заведений, что в свою очередь потребовало расширения сети научных и специальных библиотек. Здания современной отдельно-стоящей библиотеки. В наше время абсолютно важно, чтобы архитектурно-технологические решения здания библиотек приобретали новый характер, что поставило перед разработчиками сложные инженерные и конструктивные задачи. (рис. 1)

Рис. 1 Современные архитектурные решения здания библиотеки

Здание современной библиотеки состоит из двух совершенно разных и в архитектурном, и в конструктивном решении объемов - книгохранилища и усовершенствованного стилобата. Медиатеки сегодня больше, чем просто библиотеки. Сейчас это уже интегрированные культурные и образовательные центры, которые приспособлены к потребностям современного информационного общества, это, прежде всего, организованное пространство для индивидуальной и массовой работы пользователей с информацией на электронных носителях. Медиатека входит в комплекс совместно с библиотекой. Библиотека и медиатека соотносятся как часть и целое.

Фонд библиотеки должен содержать достаточное для удовлетворения реальных потребностей пользователей количество дисков по различным отраслям знаний. Прежде всего это базы данных энциклопедического, справочного, учебно-методического характера. Информатизация – это не самоцель, а средство обеспечения привлекательности и комфортности библиотеки. Необходимо активно использовать технологические изменения, которые произошли за последние годы в наших библиотеках, чтобы стать более необходимыми, своим читателям.

Информационные технологии идеально подходят для того, чтобы, вписавшись в процессы передачи знаний и информации, повысить эффективность работы библиотеки, в том числе и по привлечению молодёжи к чтению.

269