автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование оборудования и процесса производства упрочненных многослойных изделий из стекла

На правах рукописи

НОВИКОВ ИВАН АЛЕКСЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА УПРОЧНЕННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА

05. 02.13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород 2003

Работа выполнена на кафедре механического оборудования Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова.

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

А. И. Шутов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

И. Н. Логачев

доктор технических наук, профессор

В. И. Кондратов

Ведущая организация: ОАО «Саратовский институт стекла»

Защита диссертации состоится «17» сентября 2003 г. в 13 00 часов в аудитории 242 на заседании совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, главный корпус, ауд. 242)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова

Автореферат диссертации разослан «

Г? » [М<ОлХЛ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук

М. Ю. Ельцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время все более широкое применение находят многослойные изделия из стекла (триплекс, многослойное защитное и пулестойкое стекло). Традиционно, триплекс применяется при производстве различных видов транспорта: автомобильного, воздушного, водного. Многослойное защитное стекло различных степеней защиты используется при остеклении производственных и офисных помещений, жилых домов. Пулестойкое стекло применяется как в транспорте, так и в строительстве.

При производстве вышеупомянутых видов стекла наиболее широко используется отожженное флоат-стекло. Однако низкая механическая прочность отожженного стекла является причиной увеличенной массы и толщины многослойных изделий из стекла и значительных материальных и энергетических затрат при их производстве, транспортировке и монтаже. Применять закаленное стекло (сталинит) в производстве многослойных изделий невозможно, так как саморазрушение сталинита является причиной невозможности его механической обработки.

Для выработки многослойных изделий из стекла целесообразнее применять новейшие разработки связанные с упрочнением флоат-стекла.

Одной из таких разработок является СТО-стекло. Данный вид

ч

продукции, с наведенными поверхностными напряжениями, сочетает в себе свойства отожженного и закаленного стекол. СТО-стекло соответствует требованиям, предъявляемым к сталиниту по прочности, а 1 также способно воспринимать любую механическую обработку подобно

отожженному стеклу без саморазрушения. к Применение СТО-стекла при производстве многослойных изделий

из стекла позволит снизить их толщину и общую массу при сохранении заданных свойств безопасности.

Цель работы: Разработка методики расчета ударной прочности многослойного стекла, создание охлаждающей системы периодического действия с выявлением конструктивно-технологических параметров,

обеспечивающих снижениегмассы и тотппины пулестойких стекол в 1, 5

ИК, <■' . < * ' Ь.'^НАЯ

раза.

• »НА

Научная новизна работы:

1. Разработана методика расчета ударной прочности листового стекла, в том числе многослойного, с определением глубины проникновения ударного тела в композицию.

2. Впервые исследованы контактные напряжения при взаимодействии ударного тела произвольной формы с поверхностью стекла.

3. Определен минимальный уровень поверхностных напряжений обеспечивающих кардинальное снижение толщины И массы многослойного изделия.

4. Предложена новая схема и метод расчета охлаждающего устройства периодического действия . Выявлены конструктивно-технологические параметры устройства нового типа.

Объекты исследований: процесс разрушения многослойного изделия из стекла, механические свойства упрочненного стекла, оборудование для производства многослойных изделий из стекла.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Методику определения ударной прочности многослойных изделий с учетом реальной формы наконечника ударного тела.

2. Новую схему оборудования для упрочнения листового стекла в рамках сложной термической обработки (СТО).

3. Методику расчета конструктивно-технологических параметров охлаждающей системы периодического действия.

Практическая ценность работы:

1. Рассчитана, спроектирована и реализована новая охлаждающая система периодического действия (ОСПД) с использованием компрессорного воздуха, позволяющая интенсифицировать процесс охлаждения при одновременном уменьшении энергетических затрат.

2. Предложена новая схема комплектации пулестойких стекол, обеспечивающая уменьшение толщины и массы изделия в 1, 5 раза.

3. Получено экспериментальное подтверждение разработанных методик, как в части создания новой системы охлаждения, так и в части расчета прочности пулестойкого стекла.

Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедрены в опытно-промышленное производство на ООО «Уральская стекольная компания», г. Екатеринбург.

Публикации: по теме исследований опубликовано 23 печатных работы, в том числе, методическое указание к выполнению курсового проекта.

Апробация работы: результаты работы обсуждались и получили одобрение на седьмых академических чтениях РААСН (г. Белгород 2001 год), на III Международной научно-практической конференции-школы-семинаре молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительные материалы, изделия и конструкции», посвященной памяти академика В. Г. Шухова (г. Белгород 2001 год), и на Втором Международном конгрессе студентов, молодых ученых и специалистов «Молодежь и наука - третье тысячелетие/У8ТМ'02» (г. Москва 2002 год).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, обших выводов по работе, списка литературы (164 наименования), приложений, включающих схему сравнительных испытаний, акты испытания и внедрения. Работа изложена на 137 страницах, включает 61 рисунок, 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность диссертационной работы, указана научная новизна, практическая ценность, изложены основные положение, выносимые на защиту.

Первая глава. Представлен анализ конструкций многослойных изделий из стекла различного назначения. Рассмотрены их технические характеристики, свойства, особенности применения. Установлено, что комплектация многослойных изделий из стекла базируется на достаточно устаревших технических принципах без учета последних достижений в области упрочнения листового стекла. При всем многообразии изделий из многослойного стекла (триплекс, многослойное защитное, пулестойкое стекло) в литературе отсутствуют рекомендации по их совершенствованию с точки зрения прочности и свойств безопасности.

Рассмотрена прочность стекла. При прочих равных условиях прочность листового стекла определяется уровнем поверхностных напряжений, достигаемых различными технологическими способами. Вместе с тем выявлены факты недостаточно глубоких исследований по асимметрии прочности флоат-стекла.

Проведен анализ теорий разрушения твердых тел и стекла. Охваченные проведенным обзором теории разрушения твердых тел, имеют преимущественно исторический или чисто теоретический характер. Инженерная методика прочностного расчета многослойных изделий из стекла отсутствует.

Рассмотрены различные способы повышения прочности стекла, в том числе СТО-способ, который не нашел эффективного конструктивного решения.

Исходя из вышеизложенного, в диссертационной работе ставятся следующие задачи:

1. Исследовать прочностные свойства флоат-стекла отожженного и прошедшего специальную термическую обработку

2 Разработать методику определения ударной прочности многослойных изделий из стекла. Аналитически исследовать эффективность использования новых принципов комплектации многослойных изделий.

3. Разработать схему оборудования для упрочнения листового стекла в рамках сложной термической обработки (СТО).

4. Провести экспериментальную проверку рекомендаций, основанных на результатах аналитических исследований.

5. Провести опытно-промышленную апробацию выполненных разработок и их внедрение в производство.

Во второй главе предложены исследования в области определения ударной прочности многослойных изделий из стекла.

Предлагается модель разрушения стекла, учитывающая специфику испытаний изделий по ГОСТ 5727-88, что позволяет проверить ее на адекватность.

Стекло представляется в виде пластины, опертой на квадратный контур аха(рис.1, а). Ударное тело (стальной шар радиусом Я) мае-

сой т сбрасывается на поверхность стекла с высоты Н ■ Таким образом, в дальнейшем рассматривается пластина толщиной (1, имеющая по контуру шарнирное опирание. В процессе разрушения стекла выделяются следующие основные фазы взаимодействия шара и пластины.

На первой фазе шар, совершая свободный полет с высоты Н, входит в соприкосновение с поверхностью пластины (рис.1, а). Скорость движения шара к этому моменту будет

^ - ускорение свободного падения), а его кинетическая энергия

Е.- —.

На второй фазе взаимодействия возникает местная упругая деформация и пластины и шара (на рис. 1. б показана условно).

Деформация такого рода происходит с затратами энергии, в результате чего скорость шара уменьшается до величины V,. Потенциальная энергия упругой деформации

р =г | р

упр Еупрш "гс'упрс. >

приводит к уменьшению кинетической энергии шара до уровня

2

После этого начинается фаза движения шара и пластины как единого целого при упругом изгибе пластины от действия сосредоточенной силы (рис. 2. 4. в).

Энергия шара расходуется на изгиб пластины и составляет величину Ем.

Если условия контакта тел превышают несущую способность пластины, то наступает пробой изделия (рис. 1. г), при этом шар может иметь определенную остаточную скорость уост и кинетическую энергию

к - т у^ст Ьост - 2 •

Энергию, израсходованную на разрушение пластины, обозначим

ер-

г

, т

-4>-

б) СР

В)

Г)

■:.,■■ ■.у:•.: ..'¿ч

v.

v,

9

' Упсг

Рис. 1. Модель разрушения стекла при ударе На основе вышеизложенной модели складывается следующий баланс энергии:

Ео = Еупр ш + Еупр с + ЕИз + Ер + Едст, _2

Оу з

гдеЕупрш =2,16-—— Я - потенциальная энергия упругой деформации

Еш

шара;

■'упр с. 2

а?

Еупр с. = 3,759 ~ • Я2 • ё - потенциальная энергия упругой деформации пластины;

2

о

Е_ = 3,759 —• Я • ё - потенциальная энергия разрушения пластины; Ес

г- т' уо 1 «

Ею =-------потенциальная энергия общего упругого изги-

2 1 + . Тш1-

2 т

ба пластины

Апробация подобного подхода к расчету ударной прочности стекла была проведена по данным известных экспериментов для отожженного и закаленного стекол, которые были проведены на ОАО «Саратовстекло».

Анализ показал, что по средней статистической энергии падающего шара погрешность предлагаемой методики не превышает 5%. Предполагается распространить данную методику на решение широкого класса задач по прочности многослойного защитного и пулестойкого стекол.

Далее рассматривался процесс ударного взаимодействия малого тела массой ш, движущегося со скоростью у0 с многослойной стенкой (рис. 2).

v»

Рис. 2. Взаимодействие тела с многослойной стенкой

Предполагалось, что стенка набрана из п слоев хрупкого материала толщиной (1, и (п -1) слоев пластичного материала, каждый из которых имеет толщину 5,. Хрупким материалом может быть, например, стекло, а пластичным - ПВБ-пленка, склеивающая листы стекла.

Такую конструкцию при п = 2 имеет триплекс многоцелевого назначения, при п = 3...4 - многослойное безопасное строительное стекло, а при п = 9 ... 14 - многослойное пулестойкое стекло.

В качестве «ударного» тела можно представить следующие варианты:

- частицы гравия, попадающие в лобовое стекло автомобиля (в этом случае скорость летящего осколка должна складываться со скоростью движения автомобиля);

- стальной закаленный шар нормированной массы, используемый ири испытаниях триплекса или многослойного безопасного строительного стекла в соответствии с действующими стандартами;

- пуля калибра от 5,45 до 9,0 мм, выпущенная из определенного типа оружия в зависимости от класса защиты в соответствии с ГОСТ Р 51136-98.

С учетом многообразия конструкции изделия, форм и массы ударного тела, а также конкретных свойств объектов по упругости, пластичности и другим характеристикам, ставилась задача определения глубины проникновения ударного тела в многослойную стенку.

Алгоритм решения задачи Заданы следующие исходные данные. Параметры ударяющего тела:

скорость тела у0 , масса ш , радиус скругления наконечника К, модуль упругости Е), предел текучести материала ат, предел прочности материала ств, площадь поперечного сечения А, коэффициент Пуассона , плотность р,. Параметры хрупкого слоя:

толщина с!], с12, с13, ..., с!п, модуль упругости Е2, предел упругости материала ау с, предел прочности материала ав с, плотность материала р2, коэффициент Пуассона ц2.

Последовательно вычисляются: Ут объем ударяющего тела,

•с ш •

Е0 = —- кинетическая энергия тела;

1 14-У •а2 1 \

Едеф = --1—■ (1 - 2 ■ ц,) - потенциальная энергия деформации

Ет

ударяющего тела, где атах есть сту, стт или ств в зависимости от условий испытаний;

л - ч

Еупр| =--———--- • (_! - 2 ' (12; - потенциальная энергия упругой

Ес

деформации первого слоя;

1,14 - я • К2 • (1. -СТв- /, „ ч Ер, =-!—— •\1-2-(д2] - потенциальная энергия разрушения

Ес

первого слоя;

р-у2

Ет, = С---А • 5, - потенциальная энергия торможения первого слоя;

= Едеф + Еупр1 + Ер1 + Ет,, v, = ^ - — • Е^ , если v, * 0, то считается V, =л у? - —• Е® , где то же, что и в предыдущих расчетах V ш

относительно Е^, но с изменением (или без изменения) ряда констант. Расчеты продолжаются до того, пока Vj = 0. Фиксируется номер

слоя при котором v, = 0, то есть !, и вычисляется глубина проникновения тела в конструкцию:

v2 , v2,

х, =32130584,19 • - для стекла, х2 =0,000886 для пленки.

°пр уо

Данная методика была использована далее для определения ударной прочности пулестойкого стекла, как традиционной комплектации, так и с применением в качестве комплектующих СТО-стекол.

Рассмотрен процесс взаимодействия пули пистолета ПМ калибра 9мм, и пулестойкого стекла класса защиты 1 (рис. 3.), при испытании на пулесгойкость. Все исходные параметры пули и стекла известны и заданы в соответствии с условиями испытаний. Условия испытаний стандартные (по ГОСТ 51136-98).

Рис. 3. Взаимодействие пули с пулестойким стеклом

Далее проведены расчеты различных усовершенствованных вариантов пулестойких конструкций класса защиты 1. Прочность единичного стекла в этих конструкциях сг*р определяется суммой прочности ото-

жженного стекла стпр и величины поверхностных напряжений сжатия ос, которые «накачаны» при помощи СТО-способа: ст*р = стпр + стс.

Для начала рассчитывалась глубина проникновения пули в базовый вариант пакета 1 (<1 = 6 мм; 8 = 0, 76 мм), слои стекла в котором были подвергнуты различным степеням «накачки» (рис. 4). Видно, что с возрастанием ас наблюдается значительное уменьшение глубины проникновения пули в образец.

6 мм 0,76 мм

т = 5,9 п

Рис. 4. Влияние уровня поверхностных напряжений на глубину проникновения пули в традиционный вариант пулестойкого стекла: 1 - 0С = 0; 2 - стс = 25 МПа; 3 - стс = 65 МПа; 4 - ос = 105 МПа Далее обсчитывался тонкий вариант пулестойкого стекла.

б мм

Рис. 5. Влияние уровня поверхностных напряжений на глубину проникновения пули в трехслойный вариант пулестойкого стекла: 1 - ас = 0; 2 - ос = 25 МПа; 3 - ос = 65 МПа; 4- ас= 105 МПа Данный вариант «пулестойкий триплекс» представляется приемлемым для дальнейших экспериментальных исследований. При осуществлении этого варианта сохраняются свойства безопасности, предусмотренные ГОСТ Р 51136-98, а толщина и масса пакета снижаются в 1, 5 раза.

В третьей главе рассмотрены технические решения по выработке СТО-стекла, представлено описание предлагаемой схемы и общий расчет охлаждающей системы периодического действия (ОСПД).

Для реализации СТО-способа ранее предлагались различные варианты оборудования, у которых один общий недостаток: использование вентиляторных систем для подачи воздуха (рис.6). Это, во-первых, повышенные энергозатраты и, во-вторых, невозможность достижения максимального значения коэффициента теплоотдачи а, обеспечивающего необходимый уровень поверхностных напряжений.

На новом этапе разработки оборудования предложено использовать охлаждающую систему периодического действия, состоящую из компрессора, ресивера, электроклапана и системы закалочных решеток (рис. 7).

-?777777777777777777777777

Рис. 6. Традиционная схема подачи воздуха в решетки закалочного

устройства

1 - электродвигатель; 2 - вентилятор; 3 - воздуховод; 4 - закалочные решетки

Рис. 7. Общая схема ОСПД 1 - компрессор; 2 - ресивер; 3 - клапан; 4 - закалочные решетки

Эффект работы ОСПД состоит в использовании так называемого «критического течения воздуха», когда при известном соотношении давления воздуха в ресивере и атмосферном давлении ретм :

Ьи. <0,528

Р

истечение воздуха из сопл происходит со скоростью звука в окружающей среде:

у = с = |к-Ь«

где с - скорость воздуха, к - показатель адиабаты (1,405), рэтм - плотность атмосферного воздуха.

Понятно, что продолжительность критического течения воздуха ограничена исходным давлением в ресивере р(0), объемом ресивера V, площадью проходных сечений сопл 8 и подлежит расчету.

Расчет компрессора Рассматривается наполнение ресивера объемом V до рабочего давления р(0). Забор воздуха происходит из окружающей среды с параметрами: р = рата =1105Па, Т = 293К . Плотность атмосферного воздуха

р =Р'™М (1) гатм Я X '

где М - мольная масса воздуха (29,0 кг / кмоль), Я - универсальная газовая постоянная (8314 Дж / (кмоль- К)).

Состояние воздуха в ресивере после наполнения: р = р(0), Т = 293 К, следовательно, масса воздуха в ресивере

(2)

а плотность

Р(о,.гМ. о,

Если задаться продолжительностью заполнения ресивера т3, то расчетная производительность компрессора будет

п =

14 ш(0)

(4)

а теоретическое значение мощности, затрачиваемой на заполнение ресивера

Рт-П.р./, (5)

где ( - удельная работа сжатия, которая при политропическом процессе будет:

е = -

п-1 р..

п-1

т

Р.ТИУ

-1

(б)

где п = 1, 35 - показатель политропы сжатия.

Мощность на валу компрессора ( эффективная)

Рт

Ре="

Мощность электродвигателя (установочная)

Рэд =1,15Ре.

(7)

(8)

Расчет режимов истечения воздуха из ресивера В предлагаемых условиях сопротивлением трубопроводов и клапана пренебрегаем, т.е. задача сводится к схеме, изображенной на рис. 8. В исходном состоянии воздух в закрытом ресивере имеет объем V, давление р(0), его масса ш(0), а плотность р(0). При внезапном открывании клапана происходит истечение воздуха через отверстие с поперечным сечением в в окружающую среду. Истечение адиабатическое.

т У

/*

Рис. 8. Расчетная схема Возможны два режима истечения:

если

то скорость

Ь™ <0, 528, Р

V = с =. к •

Ратм

а массовый расход воздуха

где для воздуха и двухатомных газов утах = 0,685.

(10)

Если же

> 0, 528, то режим истечения докритический, ско-

рость

v =

2-

к р

к-1 р

к-1

1-

Ратм

V Р

(П)

а массовый расход

М„ =ц-8-у-р-

Ч

Р

(12)

где ц - коэффициент расхода, приблизительно равный 0,84.

Поскольку давление в ресивере при истечении воздуха постоянно падает, предлагается вариант дискретного расчета характеристики истечения.

Процесс истечения разбивается на малые временные интервалы Дт, (например, Дт = 0, 1 с ), в течение которых можно предположить постоянство давления в сосуде.

На первом шаге 1 = 1, т, = Ат( определяется режим квазистацио-

Ратм

нарного истечения воздуха по величине

Р(0)

Если установлено, что режим критический, то V] и МВ1 вычисляются по формулам (9) и (10), а при докритическом - по формулам (11) и (12), после чего последовательно определяются:

масса воздуха, покинувшего ресивер,

Дт, = Мв) -Дт; масса воздуха, оставшегося в сосуде,

т, = т(0)~Дт,;

плотность воздуха в сосуде

Р1 —

т

1 .

давление воздуха в сосуде к концу первого шага вычисления

м

Для любого {-го шага О = 2, 3, 4, ... ) фиксируется текущая длительность процесса т, =! • Дт, определяется режим истечения по отноше-

нию

Ратм

Р.-1

, и при наличии критического течения вычисляют скорость

У;=С= к

и массовый расход

М». =¥тах -Б-л/Р.-ГРи •

Если же режим докритический, то

v, =

к Ры

к-1 р,_,

к-1

1-

МВ1 = ц8у1-р|_,

а затем, для каждого шага, определяют А их л А т1 Р|-К--Т

Дт, = МВ| ■ Дт , т, = - Дт,, Р1 = ' •

V М

Расчеты продолжаются до окончания истечения, когда р, = ратм , после чего возможно построить характеристику, истечения воздуха из ресивера.

В главе были рассмотрены режимы истечения воздуха из ресивера объемом V = 10 м3 с исходным давлением р(0) = 600 кПа через отверстие, площадь которого была идентична площади выходных отверстий сопл

вертикальной закалочной установки (рис. 9). Из рисунка видно, что при заданных конструктивно-технологических параметрах системы длительность критического истечения воздуха составляет 3, 5 с. В этом интервале времени скорость истечения постоянна и составляет около 340 м/с. р-1б' Па ^

у У-Юм1

ч

- |

400 ■300 200

т, с

0 123456789 10 Рис. 9. Характеристика истечения воздуха из ресивера

Предварительные расчеты показали, что в период критического течения значения а могут составлять 700 Вт/(м2К) и выше, что ранее достигалось только в условиях жидкостной закалки, а режим СТО легко осуществляется с помощью электроклапана.

Далее в главе уточнена методика расчета охлаждающих решеток, для представленной системы. Предварительные расчеты показали, что в период критического течения значения а могут составлять свыше 700 Вт/(м2К). Выведен ряд зависимостей охлаждающей способности закалочных решеток от их конструктивных параметров (рис. 10), (рис. 11) и (рис. 12).

Л

—Е

Г"

~Е

и

Рис. 10. Конструктивные параметры охлаждающих решеток На схеме указаны: р - давление в коробах решеток, & - толщина

стекла, О - диаметр сопл, X - шаг сопл, Ъ - расстояние от среза сопла до охлаждаемой поверхности.

О 1012141618 202224262830 Z/D Рис. 11. Зависимость охлаждающей способности закалочных решеток

от их конструктивных параметров: 1 -X = 25 мм; 2-Х = 30 мм; 3-Х = 35 мм; 4-Х = 40 мм Z/D 100

80

60

40

20

/I . mm

20 25 30 35 40 Рис. 12. Взаимосвязь конструктивных параметров решеток

при гарантированной закалке стекла: 1 — d = 3 мм; 2 - d = 4 мм; 3 — d = 5 мм; 4 - d = 6 мм В заключении главы, приведен расчетный экономический эффект от использования ОСПД.

В четвертой главе представлены экспериментальные исследования ударной прочности многослойных изделий, описана технология производства контрольных и экспериментальных образцов, разработана методика и приведены сравнительные испытания контрольных (К) и экспериментальных (Э) образцов класса защиты 1 на пулестойкость, в условиях максимально приближенных к ГОСТ 51136-98.

4 /

3

1/

Комплектация контрольных образцов производилась в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 51136-98 для первого класса защиты, комплектация экспериментальных образцов производилась с учетом прочностных расчетов, представленных в работе. Экспериментальные образцы, в отличие от контрольных, укомплектованы упрочненными листами флоат-стекла, в связи с чем облают меньшей толщиной и сниженной массой. В качестве упрочненного стекла были использованы изделия, взятые случайным образом, из опытно-промышленной партии, прошедшие специальную термообработку на ООО Производственно-коммерческая фирма «Уральская стекольная компания».

В заключении четвертой главы по результатам сравнительных испытаний (рис. 13) и (рис. 14) были сделаны следующие выводы:

1. При значительном снижении толщины и массы изделия, экспериментальный образец Э2 уступает контрольному КЗ в прочностных характеристиках и не вполне соответствует прочностным требованиям ГОСТ Р 51136-98.

2. При значительном снижении толщины и массы изделия, экспериментальный образец ЭЗ не уступает контрольному К4 в прочностных характеристиках и в полной мере соответствует прочностным требованиям ГОСТ Р 51136-98.

Рис. 13. Контрольные и экспериментальные образцы после обстрела

Рис. 14. Образцы КЗ, Э2 и К4, ЭЗ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика определения ударной прочности многослойных изделий из стекла, на основе которой разработан и апробирован алгоритм определения глубины проникновения пули в пулестойкое стекло.

2. Исследованы прочностные свойства флоат-стекла отожженного и прошедшего специальную термическую обработку. Предложена новая модель разрушения листового стекла, учитывающая специфику испытаний изделий по ГОСТ 5727-88, основанная на энергетическом подходе к рассматриваемому явлению и обеспечивающая хорошую сопоставимость с экспериментальными данными.

3. Рассмотрена модель разрушения многослойного изделия, при динамическом воздействии телом заданной массы и формы наконечника. Так, отношение напряжений в стекле при контакте пули пистолета ТТ со стеклянной стенкой и напряжений при контакте шара со стеклянной стенкой равно К а = 467,35. Исследовано влияние свойств комплектующих пулестойкого стекла на возможность его пробоя.

4. Экспериментально подтверждена эффективность использования новых принципов комплектации многослойных изделий. В частности, при увеличении уровня поверхностных напряжений от 0 до 105 МПа, можно добиться снижения суммарной толщины и массы изделия более чем в 1, 5 раза.

5. Разработана усовершенствованная схема оборудования для упрочнения листового стекла в рамках сложной термической обработки (СТО), основанная на использовании компрессорной системы с периодической подачей охлаждающего воздуха (ОСПД).

6. Разработана методика расчета ОСПД. Эффективность системы подтверждается достигнутым значение коэффициента а = 700 Вт/(м2 К), ранее не достижимого на устройствах воздухоструйного типа.

7. Получаемое при использовании новых принципов комплектации пулестойкое стекло соответствует прочностным требованиям ГОСТ 51136-98, являясь в 1, 5 раза тоньше и легче пулестойкого стекла, традиционной промышленной комплектации.

8. Расчетный годовой экономический эффект от использования ОСПД составит 280,6 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шутов А. И., Новиков И. А., Чистяков А. А. Охлаждающая способность современных закалочных решеток // Стекло и керамика. - № 2 - 2000 - С. 10-11.

2. Шутов А. И., Новиков И. А., Чистяков А. А., Герасименко В.Б. Статистическая характеристика ударной прочности закаленного стекла // Стекло и керамика. - № 6 - 2000 - С. 14 - 15.

3. Шутов А. И., Новиков И. А., Чистяков А. А. Энергетический метод определения ударной прочности листового стекла // Стекло и керамика. - № 9-2000-С. 10-12.

4. Шутов А. И., Новиков И. А., Бончук А. С., Бурдов А. Н., Щетинина И. А. Испытания многослойного стекла на пулестойкость // Стекло и керамика. -№ 11.- 2002. - С. 3 - 4.

5. Шутов А. И., Лалыкин Н. В., Новиков И. А. Модель разрушения триплекса при ударном воздействии. Стекло и керамика. - № 5 - 2001 - С. 6-7.

6. Шутов А. И., Новиков И. А., Франк А. Н. Прочность многослойного безопасного стекла строительного назначения. Стекло и керамика. - № 6 -2001 -С. 6-7.

7. Шутов А. И., Новиков И. А. Напряжения при контакте тел различной формы с плоской стеклянной стенкой // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы III Международной научно-практической конференции-школы-семинара молодых ученых, аспиран-

тов и докторантов - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001. - Ч. 1 - С. 326 -330.

8. Охлаждающие системы периодического действия: Метод, указ. к выполнению курсового проекта для студ. спец. 250800 / Сост.: А. И. Шутов, Л. И. Яшуркаева, И. А. Новиков. - Белгород: БелГТАСМ, 2002. -14 с.

9. Шутов А. И., Франк А. Н., Новиков И. А. Уточнение энергетического метода определения ударной прочности листового стекла // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы III Международной научно-практической конференции-школы-семинара молодых ученых, аспирантов и докторантов - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2001. - Ч. 1-С. 366-339.

10. Шутов А. И., Новиков И. А. Разрушение триплекса при ударе // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. - Белгород, 2001. - 42. - С. 405 - 408.

11. Шутов А. И., Новиков И. A.C. Франк А. Н. О прочности многослойного стекла // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. - Белгород, 2001. - 42. - С. 409 - 412.

12. Шутов А. И., Франк А. Н., Новиков И. А. Определение скорости тела при прохождении многослойного стекла // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. - Белгород, 2001. - 42. -С. 413 -415.

13. Шутов А. И., Новиков И.А., Крамарев С.Н. Чистяков А. А. Конструктивные параметры закалочных решеток при критическом течении воздуха. Стекло и керамика. - № 5.2002. - С. 22 - 23.

14. Шутов А. И., Герасимова Н. А., Новиков И. А. Предельные уровни закалочных напряжений в листовом стекле // Стекло и керамика. - № 6 -2002 - С. 6 - 8.

15. Шутов А. И., Новиков И.А., Крамарев С.Н. Закалка стекла с использованием критического течения воздуха. Стекло и керамика. - № 2 -2002-С. 3-4.

16. Шутов А. И., Новиков И.А., Остапко А. С. Перспективы нового способа термической обработки листового стекла // Стекло и керамика. - № 10 -2002-С. 3-4.

- I

17. А. 1. Shutov, N. A. Gerasimova, 1. A. "Novikov. Limiting Hardening Stress Levels in Sheet Glass. Glass and Ceramics 59 (5-6): 188-190, May - June, 2002.

18. A. I. Shutov, 1. A. Novikov, A. A. Chistyakov. An Energy-Related Method for Determining Impact Strength in Sheet Glass. Glass and Ceramics 57 (9/10):299-301, September 2000.

19. A. I. Shutov, N. V. Lalykin, I. A. Novikov. A Model of Fracture in Triplex under Shock Impact. Glass and Ceramics 58 (5/6): 158-160, May 2001.

20. A. I. Shutov, I. A. Novikov, A. N. Frank. Strength of Laminated Safety Glass for Construction Purposes. Glass and Ceramics 58 (5/6):203-205, May 2001.

21. A. I. Shutov, I. A. Novikov , S. N. Kramarev. Glass Hardening Using the Critical Air Flow. Glass and Ceramics 59 (1-2): 37-39, January - February, 2002.

22. A. 1. Shutov, I. A. Novikov, S. N. Kramarev, A. A. Chistyakov. Design Parameters of Hardening Diffusers under a Critical Air Flow. Glass and Ceramics 59 (5-6): 169-170, May - June, 2002.

23. A. I. Shutov, I. A. Novikov, A. S. Bonchuk, A. N. Burdov, I. A. Shchetin-ina. Testing Of Laminated Glass for Bullet-Proof Capacity. Glass and Ceramics 59 (11-12): 363-364, November - December, 2002.

Подписано в печать Формат

60x84/16

Усл. п. л. /;0 Тираж 100 Заказ №¿0$

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова. 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

(

У

)

РНБ Русский фонд

2005-4 17429

2 г ш mi

Введение.

1. Исследования в области разрушения стекла.v.

1.1. Конструкции и прочность многослойных изделий.

1. 1. 1. Триплекс.

1. 1.2. Ударостойкое стекло. Устойчивое к пробиванию стекло.

1. 1.3. Пулестойкое стекло.

1.2. Прочность стекла.

1.3. Анализ теорий разрушения твердых тел. Разрушение стекла.

1.3. 1. Теории трещин.

1. 4. Способы повышения прочности стекла.

1.4. 1. Жидкостная закалка стекла.

1. 4. 2. Закалка стекла при контакте с твердым телом.

1. 4. 3. Воздушная закалка стекла.

1.4.4. Способ сложной термообработки стекла (СТО).

1. 5. Выводы по главе.

1. 6. Цель и задачи исследований.

2. Методика определения ударной прочности многослойных изделий.

2. 1. Анализ статистической характеристики ударной прочности закаленного стекла.

2. 2. Энергетический метод определения ударной прочности листового стекла.

2. 3. Взаимодействие движущегося тела с многослойной стенкой.

2. 4. Модель разрушения триплекса.

2. 5. Модель разрушения многослойного защитного стекла.

2. 6. Напряжения, возникающие при контакте тел различной формы с плоской стеклянной стенкой.

2. 7. Модель разрушения пулестойкого стекла.

2. 8. Выводы по главе.

3. Технологическая схема и расчет оборудования охлаждающей системы периодического действия.

3.1. Сравнительная оценка технологических решений по выработке

СТО-стекла.

3. 2. Особенности закалочных решеток.

3. 3. Описание предлагаемой схемы и общий расчет ОСПД.

3.4. Расчетный экономический эффект от использования ОСПД.

3.5. Выводы по главе.

4. Экспериментальные исследования ударной прочности многослойных изделий.—

4. 1. Отработка конструктивно-технологических параметров закалочного оборудования.

4.1.1. Конструкция сопл охлаждающих решеток.

4.1.2. Выявление базовых параметров нагрева и охлаждения стекла. 123 4. 2. Сравнительные испытания на пулестойкость многослойных изделий из стекла.

4. 1.2. Технология производства многослойных изделий.

4. 1. 3. Методика испытаний.

4. 3. Выводы по главе.

Важным направлением развития стекольной промышленности является совершенствование технологии и оборудования для производства изделий из стекла и создания новых видов продукции.

В практике отечественного строительства и машиностроения при остеклении зданий и различных видов транспорта все чаще используются многослойные стекла. Для остекления жилых и производственных помещений, офисов используется строительный триплекс и различные виды стекла защитного многослойного. В машиностроении, при создании наземного, водного и воздушного транспорта применяются автомобильный триплекс, ударостойкое стекло и пулестойкое стекло.

При производстве вышеупомянутых видов стекла наиболее широко используется отожженное флоат-стекло, так как на сегодняшний день техника и технология флоат-процесса является наиболее прогрессивной. Однако низкая механическая прочность отожженного стекла (как статическая, так и динамическая) является причиной увеличенной массы многослойных изделий из стекла и значительных материальных и энергетических затрат при их производстве, транспортировке и монтаже [56, 160].

Все большее широкое применение при производстве изделий из стекла находят различные виды технического стекла. В современных условиях наиболее прогрессивными являются технология и оборудование для производства технического стекла, упрочненного способом воздушной закалки. Закаленное стекло (сталинит) превосходит отожженное флоат-стекло по прочности в 3 - 4 раза и имеет специфический (безопасный) характер разрушения [16, 24, 29, 52,81, Щфшенение такого стекла в производстве многослойных изделий позволило бы некоторым образом снизить их массу и потери с 40 до 5%. Но саморазрушение сталинита на мелкие (безопасные) осколки является, с одной стороны, его положительной чертой, а с другой стороны - недостатком (невозможность порезки сталинита и потеря видимости водителем в аварийной ситуации). К тому же, сталинит обладает высокой стоимостью.

Для выработки многослойных изделий из стекла целесообразнее применять новейшие разработки связанные с упрочнением флоат-стекла.

Одной из таких разработок является СТО-стекло или арморит. Данный вид продукции, с наведенными поверхностными напряжениями, сочетает в себе свойства отожженного и закаленного стекол.

СТО-стекло соответствует требованиям, предъявляемым к сталиниту по прочности, а также способно воспринимать любую механическую обработку подобно отожженному стеклу без саморазрушения.

Применение арморита при производстве многослойных изделий из стекла позволит снизить их стоимость и общую массу при сохранении заданных свойств безопасности.

Цель работы: разработка методики расчета ударной прочности многослойного стекла, создание охлаждающей системы периодического действия с выявлением конструктивно-технологических параметров, обеспечивающих снижение массы и толщины пулестойких стекол в 1, 5 раза.

Объекты исследований: процесс разрушения многослойного изделия из стекла, механические свойства упрочненного стекла, оборудование для производства многослойных изделий из стекла.

Научная новизна работы:

1. Разработана методика расчета ударной прочности листового стекла, в том числе многослойного с определением глубины проникновения ударного тела в композицию.

2. Впервые исследованы контактные напряжения при взаимодействии ударного тела произвольной формы с поверхностью стекла.

3. Определен минимальный уровень поверхностных напряжений обеспечивающих кардинальное снижение толщины и массы многослойного изделия.

4. Предложена новая схема и метод расчета охлаждающего устройства периодического действия. Выявлены конструктивно-технологические параметры устройства нового типа.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Методику определения ударной прочности многослойных изделий с учетом реальной формы наконечника ударного тела.

2. Новую схему оборудования для упрочнения листового стекла в рамках сложной термической обработки (СТО).

3. Методику расчета конструктивно-технологических параметров охлаждающей системы периодического действия.

Практическая ценность работы:

1. Рассчитана, спроектирована и реализована новая охлаждающая система периодического действия (ОСПД) с использованием компрессорного воздуха, позволяющая интенсифицировать процесс охлаждения при одновременном уменьшении энергетических затрат.

2. Предложена новая схема комплектации пулестойких стекол, обеспечивающая уменьшение толщины и массы изделия в 1, 5 раза.

3. Получено экспериментальное подтверждение разработанных методик, как в части создания новой системы охлаждения, так и в части расчета прочности пулестойкого стекла.

Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедрены в опытно-промышленное производство на ООО «Уральская стекольная компания», г. Екатеринбург.

Публикации: по теме исследований опубликовано 23 печатных работы, выпущено методическое указание к выполнению курсового проекта.

Апробация работы: результаты работы успешно доложены и одобрены на седьмых академических чтениях РААСН (г. Белгород 2001 год), на III Международной научно-практической конференции-школы-семинаре молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительные материалы, изделия и конструкции», посвященной памяти академика В. Г. Шухова (г. Белгород 2001 год), и на Втором Международном конгрессе студентов, молодых ученых и специалистов «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (г. Москва 2002 год).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов по работе, списка литературы, приложений, включающих схему сравнительных испытаний, акты испытания и внедрения. Работа изложена на 137 страницах, включает 61 рисунок, 10 таблиц. Библиография включает 164 источника.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика определения ударной прочности многослойных изделий из стекла, на основе которой разработан и апробирован алгоритм определения глубины проникновения пули в пулестойкое стекло.

2. Исследованы прочностные свойства флоат-стекла отожженного и прошедшего специальную термическую обработку. Предложена новая модель разрушения листового стекла, учитывающая специфику испытаний изделий по ГОСТ 5727-88, основанная на энергетическом подходе к рассматриваемому явлению и обеспечивающая хорошую сопоставимость с экспериментальными данными.

3. Рассмотрена модель разрушения многослойного изделия, при динамическом воздействии телом заданной массы и формы наконечника. Так, отношение напряжений в стекле при контакте пули пистолета ТТ со стеклянной стенкой и напряжений при контакте шара со стеклянной стенкой равно К 0 = 467,35. Исследовано влияние свойств комплектующих пулестойкого стекла на возможность его пробоя.

4. Экспериментально подтверждена эффективность использования новых принципов комплектации многослойных изделий. В частности, при увеличении уровня поверхностных напряжений от 0 до 105 МПа, можно добиться снижения суммарной толщины и массы изделия более чем в 1, 5 раза.

5. Разработана усовершенствованная схема оборудования для упрочнения листового стекла в рамках сложной термической обработки (СТО), основанная на использовании компрессорной системы с периодической подачей охлаждающего воздуха (ОСПД).

6. Разработана методика расчета ОСПД. Эффективность системы подтверждается достигнутым значение коэффициента а = 700 Вт/(м2 • К), ранее не достижимого на устройствах воздухоструйного типа.

7. Получаемое при использовании новых принципов комплектации пулестойкое стекло соответствует прочностным требованиям ГОСТ 51136-98, являясь в 1, 5 раза тоньше и легче пулестойкого стекла, традиционной промышленной комплектации.

8. Расчетный годовой экономический эффект от использования ОСПД составит 280, 6 тыс. руб.

138

1. А. С. № 1096239 (СССР). Способ закалки стеклянного листа / Трошин Н. Н., Матвиенко В. Я., Качалов Н. Н., Майстренко И. А. - Опубл. в Б. И., 1984, № 21.

2. А. С. № 1368278 (СССР). Установка для закалки листового стекла / Капков Н. А. и др. Опубл. в Б. И., 1988, № 3.

3. А. С. № 1655920 (СССР). Установка для закалки стекла / Семенихин и др. -Опубл. в Б. И., 1991, №22.

4. А. С. № 1668322 (СССР). Установка для закалки листового стекла / Лего-шин Г.М. Опубл. в Б. И., 1991, № 29.

5. А. С. № 992437 (СССР). Устройство для закалки листового стекла / Левин М. В., Трофимович М. Б., Тупчий В. П. Опубл. в Б. И., 1983, № 4.

6. А. С. № 237353 (СССР). Установка для закалки листового стекла / Григорьев М. Д., Хомяков Р. Д. Опубл. в Б. И., 1969, № 8.

7. А. С. № 808389 (СССР). Устройство для получения закаленных изделий из стекла / Махнавецкий А. С., Шабанов А. Г., Маркелов Ю. Н., Гликман М. Л. -Опубл. в Б. И., 1981, №4.

8. А. С. № 863516 (СССР). Ванна для закалки листового стекла / Шабанов А.Г. и др. Опубл. в Б. И., 1978, № 5.

9. А. С. № 906952 (СССР). Способ закалки стекла и устройство для его осуществления / Бутаев А. М. и др. Опубл. в Б. И., 1982, № 7.

10. А. С. № 939414 (СССР). Установка для закалки стекла / Агибалов В. И., Шутов А. И., Майстренко И. А. Опубл. в Б. И., 1982, № 24.

11. Агибалов В. И., Майстренко И. А., Шутов А. И., Потапов В. И. Горизонтальная линия закалки стекла усовершенствованной конструкции // Стекло и керамика. № 3. - 1982 - с. 10 - 12.

12. Амбарцумян С. А. Теория анизотропных пластин: Прочность, устойчивость и колебания. М.: Наука, 1987. - 360 с.

13. Атомистика разрушения: Сб. ст. / Пер с англ. под ред. Р.В. Гольдштейна. -М.: Мир, 1987.-245 с.

14. Баратов А. Конечно-разностный анализ поведения прямоугольных сплошных и перфорированных пластинок. / Под ред. Т. Ш. Ширинкулова; Андиж. гос. пед. инст. — Ташкент: Фан, 1990. 215 с.

15. Бартенев Г. М. Механические свойства и тепловая обработка стекла. М.: Госстройиздат, 1960. - 362 с.

16. Бартенев Г.М. Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стекла. М.: Стройиздат. 1974. 240 с.

17. Бать М. И., Джанелидзе Г. Ю., Кельсон А. С. Теоретическая механика в примерах и задачах. / Под. ред. Д. Р. Меркина. Т. II. Динамика., 7-е изд., перераб. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. 560 с.

18. Бауман В. А., Клушанцев Б. В., Мартынов В. Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. М.: Машиностроение, 1975.-318 с.

19. Безухов Н. И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высш. шк., 1962. - 512 с.

20. Безухов Н.И. и др. Устойчивость и динамика сооружений в примерах и задачах. М.: Высш. школа, 1987. - 263 с.

21. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. М.: Физматиз, 1959. - 856 с.

22. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. - 608 с.

23. Богуславский И. А., Бутаев А. М., Ромакин А. Н., Остролуцкая Н. В. Дефектность и прочность флоат-стекла // Стекло и керамика. № 2. - 1983 - С. 12 -14.

24. Богуславский И. А. Высокопрочные закаленные стекла. М.: Стройиздат, 1969.-263 с.

25. Большая советская энциклопедия. Т. 1 М.: Изд. БСЭ, 1949. - 745 с.

26. Бондарев К. Т. Листовое полированное стекло. М.: Стройиздат, 1978. — 167 с.

27. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высш. школа, 1980. - 368 с.

28. Будов В.М., Саркисов П. Д. Производство строительного стекла и стеклоизделий. -М.: Высшая школа, 1978. 223 с.

29. Будов В.М., Саркисов П. Д. Производство строительного и технического стекла. М.: Высшая школа, 1991. - 319 с.

30. Бутенин Н. В., Лунц Я. Л., Меркин Д. Р. Курс теоретической механики. В двух томах / Оформление обложки С.Л. Шапиро, А.А. Олексенко. СПб.: Издательство «Лань», 1998. - 736 с.

31. Вайнберг Д. В. Справочник по прочности, устойчивости и колебаниям пластин. Изд. Будивельник. - Киев. - 1973 - 488 с.

32. Вайнберг Е. Д., Вайнберг Д. В. Расчет пластин. К.: Будивельник, 1970. -435 с.

33. Ванин В. И. Отжиг и закалка листового стекла. М.: Стройиздат,1965. - 116 с.

34. Галин Л. А., Черепанов Г.П. О самоподдерживающемся разрушении напряженного хрупкого тела // Доклады АН СССР. 1966. - Т. 167, № 8. - С.543 -546

35. Гасилин Е. А., Казакова И. П., Шутов А. И. Взаимосвязь основных технологических параметров горизонтальной закалки стекла с его оптическими свойствами // Стекло и керамика. № 2. - 1979 - С. 6-7.

36. Герасимова Н. А., Новиков И. А., Шутов А. И. Максимально возможная прочность закаленного стекла ст. № 010102 // Исследователь. № 1 - 2002. (027)

37. Гороховский А.В., Матазов К.Н. Модифицирование поверхности силикатных стекол, используемых для производства стеклополимерных композиций. // Композит 98: Тезисы докладов науч.-техн. конф. - Казань, 1996. - С. 22 - 23.

38. ГОСТ 111-90 Стекло листовое. Технические условия. М.: Издательство стандартов. 1991.-25 с.

39. ГОСТ 5727-88 (СТ СЭВ 744-77 746-77). Стекло безопасное для наземного транспорта. Общие технические условия. - М.: Изд. стандартов, 1992. - 25 с.

40. ГОСТ Р 51136-98 Стекла защитные многослойные. Общие технические условия М.: Изд. стандартов, 1998. - 44 с.

41. Гоэрк Г. Производство тянутого листового стекла. / Перевод с чешек. М.: Стройиздат, 1972. - 304 с.

42. Защитное остекление. Руководящий документ. РД 78. 148. 94. - М.: 1994. 19 с.

43. Зубанов В. А., Чугунов Е. А., Юдин Н. А. Механическое оборудование стекольных и ситаловых заводов. М.: Машиностроение, 1984. 366 с.

44. Иванов О. П., Мамченко В. О. Аэродинамика и вентиляторы. Л. Машиностроение, 1986. - 280 с.

45. Ивлев Д. Д. О теории трещин квазихрупкого разрушения. — «Журнал прикладной механики и технической физики». № 6. - 1967. - С. 88 - 128.

46. Иняхин С. В., Казаков И. П. Потапов В. И. Чуриков В. Д., Шутов А. И. Параметры нагрева и охлаждения стекол при закалке // Стекло и керамика. № 11.1981 -С. 14-15.

47. Ионов В. Н., Селиванов В. В. Динамика разрушения деформируемого тела. М.: Машиностроение, 1987. - 269 с.

48. Казакова И. П., Чистяков А. А., Шутов А. И. Универсальные характеристики закалочных решеток // Стекло и керамика. № 7. - 1980 - С. 12 - 13.

49. Качанов Л. М. Основы механики разрушения. М., Наука, 1974. 311 с.

50. Кильчевский Н. А. Динамическое контактное сжатие твердых тел. Удар.i

51. Киев, Наукова думка, 1976. - 319 с.

52. Кильчевский Н. А. Курс теоретической механики. / Для ун-тов: В 2-х т. / Н.А. Кильчевский. М.: Наука, 1977. - 479 с. - 543 с.

53. Клиндт Л., Клейн В. Стекло в строительстве. / Под ред. И.П. Трохимовской, Ф. Л. Шертера. М.: Стройиздат. 1981. - С. 279.

54. Колесников Ю. В., Морозов Е. М. Механика контактного разрушения М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. 224 с.

55. Кондрашов В. И., Прохода В. Н. Изменение № 2 ГОСТ 5727-88 «Стекло безопасное для наземного транспорта. Общие технические условия» // Стекло и керамика. 1998. -№ 12. - С. 15.

56. Кубенко В. Д. Нестационарное взаимодействие элементов конструкции со средой. Киев. Наукова Думка, 1979. - 183 с.

57. Купола, туннели и фонари верхнего света. // Архитектура, строительство, дизайн. 1998. - № 4. - С. 80 - 81.

58. Лалыкин Н. В., Мазурин О. В. Математическая модель процесса отжига листового стекла // Стекло и керамика. 1984. - №1. - С. 13 - 15.

59. Мазурин О. В., Белоусов Ю. Л. Отжиг и закалка стекла. М.: Изд. МИСИ и БТИСМ, 1984, 114 с.

60. Мазурин О. В. Стеклование. Л.: Наука, 1986. - 158 с.

61. Матазов К.Н. Термохимическая модификация контактирующих поверхностей в многослойных композиционных системах «стекло полимерная пленка». Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Саратов.: СГТУ. 2001. - 18 с.

62. Механика разрушения. Разрушение конструкций: / Ред. Д. Тэплин; Пер. с англ. под ред. Р.В. Гольдштейна. М. Мир, 1980. - 256 с.

63. Механика разрушения. Разрушение материалов: / Ред. Д. Тэплин; Пер. с англ. под ред. Р.В. Гольдштейна. М. Мир, 1979. - 239 с.

64. Огибалов П.М., Колтунов М.А. Оболочки и пластины. Учебн. пособ. для студ. механико-матем. фак. ун-тов. М., Изд. Моск. ун-та, 1969. 695 с.

65. Павловский М.А. и др. Теоретическая механика. Динамика: Учебник / Под общ. ред. М.А. Павловского. К.: Вища шк., 1990. - 480 с.

66. Павлушкин Н.М. Основы технологии стекла. М.: Стройиздат, 1977. - 432 с.

67. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Л.: Политехника, 1990.-271 с.

68. Патент № 992437 (СССР). Устройство для закалки изделий из стекла / Гар-рисон П.Дж. Опубл. в Б. И., 1979, № 4.68. Патент Германии № 541006.69. Патент Германии № 564701.

69. Патент РФ № 2151750 Способ закалки стекла/ Шутов А. И., Попов П. В., Чистяков А. А., Лалыкин Н. В., Опубл. в Б. И., № 18, 2000.71. Патент США № 3365286.

70. Писаренко Г. С. и др. Предельные состояния систем плавучести из стекла // Проблемы прочности. 1984. № 1 С. 31 - 35.

71. Писаренко Г. С. и др. Прочные оболочки из силикатных материалов. К.: Наукова думка. 1989. - 222 с.

72. Писаренко Г. С. и др. Сопротивление материалов. — К.: Вища школа, 1986. — 775 с.

73. Пластинки и оболочки из стеклопластиков. / Под. ред. И. И. Гольденблата. -М.: Высш. школа, 1970. 407 с.

74. Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов. — К.: Наука думка, 1975. 704 с.

75. Пластичность и разрушение твердых тел: Сб. науч. тр. / АН СССР, Ин-т пробл. Механики; Отв. ред. Р.В. Гольдштейн. -М.: Наука, 1988. 195 с.

76. Полляк В. В. и др. Технология строительного и технического стекла и шла-коситаллов. М.: Стройиздат, 1983. - 432 с.

77. Попов П. В. Способ и оборудование для производства стекла с новыми потребительскими свойствами: Автореф. дис. к-та техн. наук. Белгород, 1998, - 24 с.

78. Прикладные вопросы вязкости разрушения. Пер. с англ. Под ред. Дроздов-ского. М., «Мир», 1968. 599 с.

79. Пух В. П. Прочность и разрушение стекла. — J1.: Наука 1973 156 с.

80. Работнов Ю. М. Механика деформируемого тела. Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., испр. - М: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 712 с.

81. Работнов Ю. Н. Введение в механику разрушения. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 80 с.

82. Разрушение. Пер. с англ. под ред. Г. Либовиц. Т. 1 7. - М. - 1973 - 1976.

83. Рассказов А. О. Теория и расчет слоистых ортотропных пластин и оболочек. Киев: Вища школа, 1986. - 191 с.

84. Ренцо Пиано. // Архитектура, строительство, дизайн. 1998. - № 3. - 42 с.

85. Рыжов Э. В., Колесников Ю. В., Суслов А. Г. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках, К.: Наукова думка, 1982 - 172 с.

86. Сапожников М. Я., Дроздов Н. Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. М.: Литература по строительству, 1970. — 487 с.

87. Седов Л. И. Механика сплошных сред. Изд. 2-е. М.: Наука. 1973, т. 2. 584 с.

88. Силенок С. Г., Борщевский А. А., Горбовец М. Н. и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. М.: Машиностроение, 1990. - 416 с.

89. Солинов Ф. Г. Производство листового стекла. М.: Стройиздат. 1976. -288 с.

90. Солнцев С. С., Морозов Е. М. Разрушение стекла. М.: Машиностроение. 1978- 152 с.

91. Сопротивление материалов. Изд.З-е. Киев: Вища школа; 1973. - 671 с.

92. Справочник по производству стекла Т. 2. / Под ред. И. И. Китайгородского и С. И. Сильвестровича. -М.: Стройиздат, 1963. 815 с.

93. Справочник по производству стекла. Т. 1. М., Стройиздат. 1963. 1026 с.

94. Стекло. / Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат. 1973. - 487 с.

95. Тимошенко С. П., Гудвер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1975. - 575 с.

96. Тимошенко С. П. Механика материалов / Перевод с англ. под ред. Э. И. Григолюка М.: Мир, 1976. - 669 с.

97. Тимошенко С. П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М.: Наука, 1966.-635 с.

98. Тимошенко С. П., Юнг Д. Инженерная механика / Перевод с англ. под ред. А.Н. Обморшева М.: Мир, 1976. - 669 с.

99. Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. Пособие для вузов. 5-е изд., стер. М.: Высш. шк, 1998.-542 с.

100. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов: Учебник для вузов. 9-е изд., перераб. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 512 с.

101. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров М.: Сов. энциклопедия, 1983. - 928 с.

102. Финкель В. М., Куткин А. И. Исследование роста трещин при динамическом разрушении стекла // Физика твердого тела. — 1962. Т. 4, № 6. - С. 1412 -1418.

103. Филиппов И. Г., Бахрамов Б. М. Волны в упругих однородных и неоднородных средах. Ташкент: Фан, 1978. - 151 с.

104. Хеллан К. Введение в механику разрушения. / Пер. с англ. А. С. Кравчука; Под ред. Е. М. Морозова. М.: Мир, 1988. - 364 с.

105. Черепанов Г. П. Механика разрушения. М.: Машиностроение. 1977. - 224 с.

106. Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. М., Наука, 1974. 640 с.

107. Чистяков А. А., Чуриков В. Д., Шутов А. И. Определение охлаждающей способности воздушной подушки при закалке стекла // Стекло и керамика. № 1. - 1980-С. 6-8.

108. Шабанов А. Г. Разработка технологического процесса горизонтальной закалки листового стекла // Стекло и керамика. № 9. - 1968-С. 8 - 11.

109. Шабанов А. Г., Марков В. П., Шутов А. И., Чистяков А. А., Чуриков В. Д. Интенсификация процесса воздушной закалки листового стекла // Стекло и керамика. № 11. - 1980 - С. 10-11.

110. Шабанов А. Г., Гороховский В. А., Чуриков В. Д. и др. Горизонтальная закалка листового стекла на твердых опорах // Стекло и керамика. 1970. - № 10. -С. 5-7.

111. Шабанов А.Г., Чуриков В.Д., Марков В.П. Оптимальные параметры нагрева листового стекла закалочных печах // Стекло и керамика. 1970. - № 6. - С. 12 -15.

112. Шабанов А. Г., Шутов А. И., Потапов В. И. Аэродинамические характеристики и охлаждающая способность воздухоструйных устройств для закалки листового стекла // Стекло и керамика. 1982 .- № 1. С. 6 - 8.

113. Шутов А. И., Новиков И. А. Многослойное стекло новой комплектации, ст. № 010901 // Исследователь. № 9 - 2001. (023)

114. Шутов А. И., Новиков И. А. Разрушение триплекса при ударе // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. Белгород, 2001. — 42.-С. 405-408.

115. Шутов А. И., Новиков И. А., Чистяков А. А. Энергетический метод определения ударной прочности листового стекла // Стекло и керамика. № 9 - 2000 -С. 10-12.

116. Шутов А. И., Новиков И. А., Франк А. Н. Прочность многослойного безопасного стекла строительного назначения . Стекло и керамика. № 6. - 2001. - С. 6-7.

117. Шутов А. И., Новиков И. А., Чистяков А. А. Охлаждающая способность современных закалочных решеток // Стекло и керамика. № 2 - 2000 - С. 10 - 11.

118. Шутов А. И., Новиков И. А., Чистяков А. А., Герасименко В.Б. Статистическая характеристика ударной прочности закаленного стекла // Стекло и керамика. -№6-2000 -С. 14- 15.

119. Шутов А. И., Новиков И. А., Франк А. Н. О прочности многослойного стекла // Современные проблемы строительного материаловедения: Материалы седьмых академических чтений РААСН / Белгород, гос. техн. акад. строит, мат. -Белгород, 2001.-42.-С. 409-412.

120. Шутов А. И., Чистяков А. А. Определение охлаждающей способности воздушной подушки для закалки тонкого стекла // Стекло и керамика. № 1. - 1980 -С. 6-8.

121. Шутов А. И., Чистяков А. А., Прокофьев Т. П. Распределение напряжений в стекле при воздухоструйной закалке // Стекло и керамика. № 3. - 1981. - С. 13 — 14.

122. Шутов А. И. Оборудование и основы проектирования стекольных заводов / Учебное пособие. 4.2. Белгород: Изд. БТИСМ, 1993. - 55 с.

123. Шутов А. И., Казакова И. П. Оптимизация параметров закалочных решеток // Стекло и керамика. 1981. - № 9. - С.8 - 9.

124. Шутов А. И., Лалыкин И. В., Овчинников А.В. Взаимосвязь статистической и динамической прочности закаленного стекла// Стекло и керамика. № 2 - 1993. -С. 6-7.

125. Шутов А. И., Лалыкин И. В., Овчинников А.В. Видоизменение эпюры закалочных напряжений в листовом стекле // Стекло и керамика. № 11 - 12. - 1992. -С. 22-23.

126. Шутов А. И., Майстренко И. А., Казакова И. П. и др. Прочность тонкого закаленного термически полированного стекла // Секло и керамика. 1983 - № 8. -С.18- 19.

127. Шутов А. И., Маматов А. В. Оптимизация процесса нагрева стекла при закалке // Стекло и керамика. 1994. - № 9 - 10. - С. 3 - 4.

128. Шутов А. И., Попов П. В. Основы технологии производства строительного закаленного стекла // Тезисы докладов I Между нар. научн.-техн. конф. "Актуальные проблемы химии и химической технологии (Химия -97)". Иваново: Изд. ИГХТА, 1997.-С. 5-6.

129. Шутов А. И., Попов П. В. Теория и перспективы создания термически упрочненного стекла строительного назначения // Тезисы докладов Междунар. конф. М.: Изд. РХТУ, 1995. - С 11.

130. Шутов А. И., Попов П. В., Бубеев А. Б. Прогнозирование характера разрушения закаленного стекла // Стекло и керамика. № 1. - 1998. - С. 8 - 10.

131. Шутов А. И., Попов П. В.О возможности неразрушающего контроля закаленного стекла // Стекло мира . № 2. 2001. С. 70.

132. Шутов А. И., Попов П. В., Струков В.Г. Методика расчета ударной прочности листового стекла // Стекло и керамика. № 6. - 1996. - С.10 - 12.

133. Шутов А. И., Попов П. Е., Чистяков А. А. Формирование заданных потребительских свойств листового стекла// Известия вузов. Строительство. Изд. Новосибирской государственной академии строительства. — № 10. — 1996. - С. 101— 106.

134. Шутов А. И., Сакулина Е. П. Гарантированный коэффициент теплоотдачи при закалке стекла // Стекло и керамика 1991. № 6. - С. 5-6.

135. Яблонский А. А. Курс теоретической механики. Ч. II. Динамика. Учеб. для втузов. Изд. 5-е, испр. М.: Высш. шк., 1977. 430 с.

136. A. I. Shutov , N. V. Lalykin, I. A. Novikov. A Model of Fracture in Triplex under Shock Impact. Glass and Ceramics. 58 (5/6): 158-160, May 2001.

137. A. I. Shutov, I. A. Novikov , S. N. Kramarev. Glass Hardening Using the Critical Air Flow. Glass and Ceramics 59 (1-2): 37-39, January February, 2002.

138. A. I. Shutov, I. A. Novikov, A. A. Chistyakov. An Energy-Related Method for Determining Impact Strength in Sheet Glass. Glass and Ceramics 57 (9/10):299-301, September 2000. Plenum Publishing Corporation.

139. A. I. Shutov, I. A. Novikov, A. N. Frank. Strength of Laminated Safety Glass for Construction Purposes. Glass and Ceramics. 58 (5/6):203-205, May 2001.

140. Barsom J. M. Fructure of Tempered Glass // J. Amer. Ceram. Soc. 1968. - V. 51.-P. 75 -78.

141. Bueckner H. F. The propagation of cracks and the energy of elasticT deformation. «Transaction of ASME», 1958. vol. 80, N. 6, p. 1225 - 1229.

142. Cook R. F. Direct Observation and Analysis of Indentation Cracking in Glasses and Ceramics // J. Amer. Ceram. Soc. 1990. - V. 73, № 4 - P. - 2627.

143. Endommagement du vere sous differents modes d'lmpact / Bouzid S, Nyounque A Pluvmage G, Azan // Verre 2000 - 5, № 6 - p. 26 - 31.

144. Erosion and damage by hard spherical particles on glass / ShKKerveer Peter J, Verspui Manette, Skerka Enk // J Amer Ceram Soc 1999 - 82, № 11 - p. 3173 - 3178.

145. Gardon R. Thermal Tempering of Glass // Glass: Science & Technology. 1980. -V.5.-P. 145-216.

146. Gardon R. Strong Glass. « Crystalline Solids », 1985, vol. 73, p 15 - 67.

147. Gorokhovsky A.V., Matazov K.N. Influence of glass mechanical strengthening on adhesion properties of polyvynilbutiral films to float glass surface // J. Adhesion Sci. Technol. 2000. Vol. 14. - № 12. - P. 1657-1664.

148. Griffith A. A. The phenomenon of rupture and flow in solids. « Philosophical Transaction Royal Society of London », 1920, ser. A, vol. 221, p. 163 - 186.

149. Hertz H. Gesammelte Werke, Bd. 1. Leipzig, 1885. - S. 174 - 196.

150. Irwin G. R. Analysis of stresses and strain near the end of a crack traversing a plate. « Journal of Applied Mechanics », 1957, vol. 24, N3, p. 361 - 364.

151. Le verre de securite de type fuillete pour le bailment / Hoffmann Jean-Luc // J. ing.- 1993, №57. -p. 5-6.

152. Mehr Sichter-heit durch vorgespanntes Glas // Glastechn. Ber. 1994. - 67, № 9. -p. 102.

153. Novotny V. Rozpad tvrzenych skel pri rozbiti // Silikaty. 1973. - C. 4. - № 4, P. 325 - 335. Praha.

154. Roesler F. C. Indentation hardness of glass as an energy scalling low // Proc. Phys. Soc., Sec. В.- 1956. V. 69, Pt. 1, N 433. - P. 55 - 60.

155. Strength and fracture of glass: Pap. 16 Int. Congr. Glass. Madrid 4-9 Oct., 1992 / Pukh V. P. // Soc. espl ceramy vidrio. 1992. -31, № 1. p. 77 - 96.

156. Verbundglas mil mehr als 10 t belastbar // Glass Sci. and Technol. 1999. - 72, № 4. - p. 45 - 46.