книги из ГПНТБ / Бричкин А.В. Направленное разрушение искусственных минеральных сред огнеструйными горелками

I

і

Перевод числового материала из десятичной системы в двоич­ ную.

I

Засылка счетчика (число таблиц).

Засылка первоначальных данных в рабочую матрицу и выдача их на печать.

|

I

Вычисление температуры во внутренних точках области и вы­ числение Тгр.

Пересылка результатов промежуточной матрицы в первона­ чальную рабочую матрицу.

Пересылка результатов промежуточной матрицы из двоичной системы в десятичную и выдача на печать.

114

необходимость в многократном использовании этой программы.

Для решения конечно-разностного уравнения тепло­ проводности (41) с граничными условиями (36) и (47) составлены три программы: для резки бетона и двух слу­ чаев остывания, которые отличаются одна от другой только засылкой первоначальных данных в рабочие ячейки (рабочую матрицу) и печатью таблиц (результа­ тов через интервал времени). Программы для различных толщин бетонных плит аналогичны, отличаются только засылкой температур на кромке реза (определяемых экс­ периментальной кривой, рис.,21), зависящих от скорости резания. Блок-схема программы приведена на рис. 25.

Задача для каждой из толщин на ЭЦВМ «Минск-1» решается за 25—30 мин. В результате расчета для каж­ дой из толщин получены изотермы температурного поля, имеющие вид, подобный изотермам, представленным на рис. 23. Анализ полученных результатов показывает, что с увеличением толщины плиты вид изотерм всех темпера­ тур изменяется, они располагаются дальше в глубь изде­ лия, так как факел горелки дольше находится в полости реза, а изотермы средних температур 200—500° С сильнее загибаются к линии реза — сказывается влияние тепло­ обмена между плитой и окружающей средой (рис. 26).

м м

Рис. 26. Распределение температуры в плите толщиной 300 мм, конец резки.

Изучая температурные поля, можно заметить, что возни­ кающая в начале резки область повышенных температур с течением времени увеличивается и, достигнув опреде­ ленных размеров (изотерма 300°С), прекращает даль­ нейшее продвижение в глубь плиты. Остывание плиты в присутствии отрезанной от нее части и в случае ее удале­ ния выражено изотермами температурного поля различ­ ного вида. В первом случае остывание плиты идет значи­ тельно дольше. Для остывания ее до изотермы макси­ мальной температуры 300° С в первом случае необходимо время в 2 раза большее, чем во втором.

В результате расчета получена подробная картина теплового состояния плиты толщиной от 25 до 300 мм при резке их линейным источником нагрева, а также для двух случаев остывания. Это служит основой для оценки прочности плит вблизи линии реза.

Сравнивая результаты расчета с данными изменения прочности бетона при нагревании от температуры [73— 80], установлено, что при резке бетонных плит различной толщины (от 25 до 300 мм) происходит нарушение проч­ ности максимум на глубину 23 мм от стенки полости ре-

60 .

4*7

Рис. 27. Зависимость зоны нарушения прочности от толщины изделия.

за (изотерма 300°С). На основании полученных данных построена кривая зависимости зоны поражения прочно­ сти от толщины разрезаемой плиты (рис. 27).

4. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПОЛЯ

ПРИ РЕЗКЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Распределение температурных полей при резке и по­ следующем остывании в железобетонных изделиях раз­ личной толщины представляет интерес рассмотреть само­ стоятельно, так как коэффициент теплопроводности бе­ тона во много раз меньше, чем арматуры, и тепло по ней за одно и то же время распространится дальше от линии реза, чем по бетону.

данной скоростью w, плита разрезается. По мере продви­ жения факела на участке d поддерживается температу­ ра, равная температуре плавления бетона Т! : , а затем в каждой из точек температура изменяется по экспери­ ментальной зависимости ср (у, t ) . Закон изменения темпе­ ратуры в каждой из точек после прохождения реза будет одинаков, но смещен по времени. Требуется найти рас­ пределение температуры в теле для всего процесса резки. Очевидно, что полость реза будет осью симметрии, по­ этому решение ищется только для половины плиты. Вследствие низкой теплопроводности бетона и симмет­ ричности расположения арматуры можно ограничиться расчетом для отдельной ячейки, считая, что распределе­ ние температур будет подобным в остальных частях, но с некоторым запаздыванием, определяемым скоростью продвижения факела.

Математически задача сводится к интегрированию следующей системы дифференциальных уравнений (ин­

1 Г - М — ш — + — w — h 1 - 1 , 2 {50)

Нахождение температурных полей в железобетонных изделиях толщиной до 300 мм при резке и последующем остывании для двух случаев осуществлялось на ЭЦВМ «Минск-1» по программе, блок-схема которой приведена на рис. 29 с соответствующими поправками для различ­ ных толщин [33].

Теплофизические характеристики материалов, исполь- ' зуемые для расчетов, представлены в таблице 14 [31, 102].