Откосы пластиковые наружные: Наружные (уличные) откосы для пластиковых окон

Содержание

Спасет ли Саксония горные лыжи? – DW – 11.02.2020

Изображение: Тони Зёлль

Бизнес

Харди Граупнер

11 февраля 2020 г.

2 головная боль для сообществ в регионах, которые давно извлекают выгоду из катания на лыжах. У небольшой компании в Саксонии, Германия, есть ответ на их дилемму.

https://p.dw.com/p/3XZvD

Йенс Рейндл (на фото выше) имеет телосложение профессионального спортсмена. А раньше он был именно таким. Худощавый и энергичный предприниматель, приветствовавший меня широкой улыбкой в своем офисе в Хемнице, Германия, рассказал мне, что когда-то он был профессиональным фигуристом, а позже страстно тренировался сноубордистом или просто развлекался в Альпах и Центральногерманских возвышенностях.

Когда Райндл гулял со своим сноубордом, от его внимания не ускользнул тот факт, что глобальное потепление оказывает все большее влияние на традиционные низкогорные центры зимних видов спорта в Европе. Все больше и больше курортов в Германии, Италии, Швейцарии и Австрии действительно видят, что их идентичность Мекки зимних видов спорта находится под угрозой, поскольку недостаточное количество естественного снега сильно сказывается на доходах от туризма.

Чтобы компенсировать отсутствие снегопадов, многие региональные операторы решили вытащить большие пушки, так сказать, и включить снежные пушки для производства искусственного снега. На графике ниже показано, что в некоторых регионах такая практика уже была правилом, а не исключением еще в 2017 году (более свежие данные для всего альпийского региона недоступны).

Кроме того, у прыгунов с трамплина уже давно есть возможность заниматься спортом с помощью пластиковых матов, что позволяет им тренироваться и соревноваться даже летом, когда нет снега. Но еще в 2008 году Рейндл подумал, что это не должно быть концом линии, поскольку он искал подходящую замену естественному снегу для других зимних видов спорта, таких как санный спорт, беговые и горные лыжи.

Обеспечение рыночного спроса

«Потребовалось довольно много времени, чтобы превратить идею разработки текстильного горнолыжного склона в продукт, готовый выйти на рынок», — говорит DW генеральный директор Йенс Рейндл. «Вместе с парой друзей и после многих лет обширных исследований в Техническом университете Хемница мы провели первую публичную презентацию прототипа такого искусственного склона в 2012 году, но потребовалось еще три года, прежде чем мы, как стартап, наконец придумали рыночную лыжную трассу».

Если нет снега, тканевые склоны помогут людям продолжить тренировки — молодые люди здесь, в лыжной школе Марии Альм в Австрии, весело скользят по сухому склону Mr.Snow Изображение: Mr.Snow

При работе с текстилем наклон, дьявол был в деталях. Материал должен был выйти за рамки свойств искусственных матов для прыжков с трамплина, которые подходили только для прямых движений на лыжах. «Эти циновки не годятся для резьбы по дереву или сварки», — говорит Рейндл. «Кроме того, материалы, подобные тем, которые используются в таких ковриках, необходимо часто увлажнять или смазывать маслом, чтобы обеспечить их свойства скольжения, а это не совсем экологично».

Простота в обращении

Компания Райндла, которую вполне уместно называют Mr.Snow, смогла изготовить искусственный склон, который вообще не нужно поливать. Вы раскатываете его там, где вам нужно, быстро закрепляете его на земле и уходите.

Текстильный склон имеет специальную структуру, обеспечивающую минимальное трение, когда ваши лыжи просто скользят по нему. Но когда нужно сменить направление, специальная поверхность нижнего слоя обеспечивает максимальное сцепление, когда кант лыжи прижимается к нему.

Использование таких склонов почти полностью похоже на скольжение по настоящему снегу, утверждает Райндл. «Это самое близкое, что вы можете получить прямо сейчас, к настоящим спортивным занятиям на снегу».

Сказав это, бывший сноубордист никогда не ставил под сомнение использование искусственного снега в целом. Он говорит, что пушки по-прежнему хорошо работают в высокогорных районах Альп и других местах, добавляя, что «ничто не может сравниться со снегом». [Примечание редактора: автор предпочитает не использовать широко цитируемый термин «искусственный снег» по отношению к пушкам — хоть он и сделан машинами из воды, в результате получается не что иное, как настоящий снег].

Взгляд на материал, который Mr.Snow использует для изготовления текстильных откосов Изображение: Mr.Snow

Но что, если температура на пару градусов выше точки замерзания? В то время как снежные пушки последнего поколения могут справиться даже с такими неблагоприятными условиями, они потребляют много энергии из года в год, в то время как склоны мистера Сноу не нуждаются ни в энергии, ни в воде после раскатывания, и их хватает примерно на 10 лет. годы. «Кроме того, откосы полностью пригодны для вторичной переработки, если их разобрать на составные части», — отмечает Рейндл.

Его команда из семи человек все еще довольно мала, но Райндл ищет более крупного партнера, чтобы помочь молодой компании расшириться. Интерес во всем мире растет. Фирма продала свои текстильные склоны большинству альпийских стран, преимущественно Швейцарии и Австрии. Но коммерческая деятельность также ведется на других континентах с выдачей патентов в Китае и США.

По мере того, как изменение климата продолжается, Рейндл уверен, что в процессе можно добавить больше рынков.

В первые пару лет выручка достигла пятизначного уровня в евро, «но мы довольно быстро приблизились к порогу в 1 миллион евро [1,1 миллиона долларов]», — говорит Рейндл. «Однако я должен сказать, что с тех пор это было что-то вроде американских горок из-за структурных изменений, но мы надеемся преодолеть барьер в 1 миллион евро в этом году».

Текстильный склон от Mr.Snow раскатывают возле горнолыжного подъемника в Швейцарии (зимний спортивный курорт Чентенальп) Изображение: Mr.Snow

Будущее может быть безоблачным Искусственные лыжные трассы, сделанные в Хемнице, могут взорваться, если дефицит снега на многих традиционных горнолыжных курортах по всему миру в ближайшие годы станет еще хуже.

Могут ли потенциальные клиенты получить такие наклоны где-то еще? Ответ Рейндла: не совсем так. «Насколько мне известно, наш текстильный склон уникален во всем мире — я не видел ничего подобного, использующего нашу технологию и обладающего такими же свойствами».

Он добавляет, что когда дело доходит до катания на лыжах, он наткнулся на совершенно другой вид искусственного склона, сделанного из литой плитки. Но у него нет полностью закрытой поверхности, и он далеко не такой мягкий, каким должен быть, чтобы избежать травм.

На бизнес Mr.Snow все еще действует своего рода демпфер тот факт, что склоны фирмы могут использоваться в лыжных школах для тренировок и проведения досуга в целом, но не для международных или региональных профессиональных соревнований.

Даже беговые лыжи весной или летом теперь возможны с Mr.Snow Изображение: Mr.Snow

Несмотря на то, что профессиональные летние прыжки с трамплина на искусственных матах в настоящее время полностью организованы, ответственные спортивные ассоциации еще не разрешили проведение подобных соревнований для Скажем, беговые лыжи, чтобы летом идти вперед по текстильным склонам. А что касается зимнего сезона, то Международная федерация лыжного спорта (FIS) требует, чтобы соревнования проводились на настоящем снегу.

Рейндл, тем не менее, надеется, что на более региональном уровне власти могут вскоре переосмыслить свое сопротивление и разрешить проводить соревнования на текстильных склонах, но только для увеличения своих доходов от туризма.

Реклама

Пропустить следующий раздел Узнать больше

Узнать больше

Пропустить следующий раздел Связанные темы

Связанные темы

COP27: все, что вам нужно знатьИзменение климатаПропустить следующий раздел Главные новости DW

Страница 1 из 3

Пропустить следующий раздел Другие новости от DW

Перейти на главную

Вычислительные методы расчета коэффициента запаса прочности откосов — документация PFC 7.0 решения) и метод предельного равновесия (решение с верхней границей). Метод уменьшения прочности используется в FLAC3D и 3DEC и может выполняться автоматически с помощью коэффициента запаса прочности модели

9Команда 0094. Эта реализация описана ниже, за которой следуют численный предельный анализ и предельный анализ равновесия.

`Метод снижения прочности`

«Метод снижения прочности» обычно применяется при расчете запаса прочности путем постепенного снижения прочности материала на сдвиг для приведения уклона в состояние предельного равновесия. Этот метод обычно применяется с критерием отказа Мора-Кулона (например, см. приложения Зенкевича и др. 19).{\ rm test} \), чтобы уменьшить сцепление \ (c \) и угол трения \ (\ phi \) до тех пор, пока не произойдет разрушение склона. (Обратите внимание, что если наклон изначально нестабилен, \(c\) и \(\phi\) будут увеличиваться на 90 105 на 90 106, пока не будет найдено предельное условие.) Один из способов найти значения прочности, соответствующие началу разрушения, состоит в следующем. монотонно уменьшать (или увеличивать) прочность с небольшими приращениями, пока не будет найдено состояние отказа. В качестве альтернативы, в FLAC3D и 3DEC, подход с брекетингом, аналогичный предложенному Доусоном, Ротом и Дрешером (1999) — используется при выполнении команды коэффициента запаса прочности модели . С помощью этого метода сначала находят устойчивые и неустойчивые состояния брекетинга, а затем скобка между устойчивым и неустойчивым решением постепенно уменьшается до тех пор, пока разница между устойчивым и неустойчивым решениями не упадет ниже заданного допуска.

Метод снижения прочности, реализованный в программе, всегда будет давать правильное решение: в случае нестабильной физической системы программа просто показывает продолжающееся движение в модели. Итерационное решение, которое часто используется в методе конечных элементов, здесь не используется. Решение FLAC3D и 3DEC представляет собой динамическую симуляцию движения во времени, в которой непрерывное движение так же верно, как и равновесие. Также нет итераций в использовании определяющих законов упругости и пластичности: тензор напряжений размещается точно на поверхности текучести (удовлетворяя уравнениям, таким как правило потока и разложение упругой / пластической деформации), если обнаруживается пластическая текучесть. Напряженное состояние в программе при коэффициенте запаса = 1 — это фактическое напряженное состояние, соответствующее механизму текучести, а не произвольное напряженное состояние до текучести или состояние упругого напряжения.

Обнаружение границы между физической стабильностью и нестабильностью основано на объективном критерии в 3DEC и FLAC3D, который решает, находится ли система в равновесии или в состоянии продолжающегося движения. Более мелкие пошаговые изменения, которые могут повлиять на решение в итеративной схеме решения, не нужны в схеме маршевого во времени и не влияют на решение. Для определения границы между физической устойчивостью и неустойчивостью проводят набор совершенно отдельных прогонов с разными коэффициентами снижения прочности. Затем каждый цикл проверяется, чтобы определить, достигнуто ли равновесие или продолжается пластическое течение. Точка разрушения может быть найдена с любой требуемой точностью (обычно 1%) путем последовательного заключения в скобки коэффициентов снижения прочности. Этот процесс не следует путать с выполнением более тонких шагов решения; схема решения идентичен для каждого запуска набора (независимо от того, приводит ли он к равновесию или к непрерывному движению).

`Предельный анализ`

Предельный анализ основан на построении решений, которые подчиняются теоремам о верхних и нижних границах, разработанным в теории пластичности. Эти теоремы (представленные в большинстве учебников по пластичности) обеспечивают строгие ограничения на условия коллапса системы, состоящей из идеально пластичного материала, подчиняющегося нормальности (сопутствующее правило течения). Особый интерес представляет теорема о нижней границе, которая утверждает (Дэвис и Селвадурай, 2002), что

Обрушение не произойдет, если можно найти какое-либо напряженное состояние, которое удовлетворяет уравнениям равновесия и граничным условиям сцепления и везде находится «ниже предела текучести».

В этой теореме слова «уравнения равновесия» относятся к локальному равновесию. Любое поле напряжений, удовлетворяющее критериям теоремы о нижней оценке, называется статически допустимым полем напряжений. Кроме того, при расчете запаса прочности поле статически допустимых напряжений дает нижнюю (консервативную) оценку FOS.

Также полезно напомнить теорему о верхней оценке, которая утверждает, что (Дэвис и Сельвадурай 2002)

Коллапс должен произойти, если при любой совместимой пластической деформации скорость действия внешних сил на тело равна или превышает скорость диссипации внутренней энергии.

В этом утверждении «совместимая пластическая деформация» означает любую деформацию, которая удовлетворяет всем граничным условиям смещения и возможна кинематически в соответствии с соответствующим правилом течения, которое регулирует допустимое расширение. Любое поле деформации, удовлетворяющее критериям теоремы о верхней оценке, называется кинематически допустимой деформацией.

Карты устойчивости однородных простых откосов (в «связном» материале) до сих пор используются на практике в качестве первой оценки безопасности откосов. Как правило, значения на диаграмме, полученные с помощью предельного анализа (решения с верхней и нижней границами), представлены в виде чисел устойчивости (см., например, Тейлор, 1937 г., Доусон и др., 2000 г., Михаловски, 2002 г., и Ли и др., 2008 г.). ). Эти числа представляют собой безразмерные величины, которые относятся к высоте склона, удельной массе материала и прочностным характеристикам сцепления для материала Мора-Кулона или прочности на сжатие без ограничений для материала Хука-Брауна. Числа стабильности были связаны с нетрадиционными мерами FOS (например, для Мора-Кулона (Михаловски, 2002) и для Хука-Брауна (Ли и др., 2008)).

`Предельное равновесие`

Методы предельного равновесия (LE) — это приближенные методы, которые предполагают наличие поверхности скольжения различных простых форм: плоской, круговой или логарифмической. Методы основаны на дополнительном предположении, что грунт или горная масса могут быть разделены на срезы. Задача сводится к нахождению наиболее критического положения поверхности скольжения выбранной формы. Существуют различные методы, включая методы Феллениуса (1936), Бишопа (1955), Лоу и Карафиата (19).60), Джанбу (1968), Моргенштерна и Прайса (1965) и Спенсера (1967). Одно из основных различий между методами касается допущений о направлениях боковой силы между срезами, что может иметь последствия для равновесия. Краткое сравнительное описание методов с допущениями и ограничениями можно найти в специальном отчете TRB (1996) и Abramson et al. (2002).

Обратите внимание, что ни одно из уравнений механики твердого тела не выполняется в явном виде внутри или снаружи поверхности разрушения (предполагаемой поверхности скольжения). Также, согласно Чену (2007):

Хотя в методе предельного равновесия используется базовая философия правил верхней границы предельного анализа, т. е. предполагается поверхность отказа и ищется наименьший ответ, он не соответствует точным требованиям правил верхней границы, поэтому что это не верхняя граница. Метод в основном не учитывает кинематику грунта, и условия равновесия выполняются лишь в ограниченном смысле. Тогда ясно, что решение, полученное методом предельного равновесия, не обязательно является верхней или нижней границей.

`Связь метода снижения прочности с предельным равновесием и предельным анализом`

Как упоминалось в разделе «Предельное равновесие», решение предельного равновесия (LE) никогда не является нижней границей для нагрузки, потому что, хотя глобальное равновесие удовлетворяется LE решения локальное равновесие не гарантируется (ни одно из решений ЛЭ не является статически допустимым).

Кроме того, в литературе содержится сильное утверждение (например, Davis and Selvadurai 2002) о том, что результаты LE всегда будут такими же, как результаты теоремы о верхней границе для любого механизма поступательного обрушения (имеется в виду система жестких блоков грунта). разделены тонкими поверхностями сдвига). Таким образом, есть случаи, когда решение LE дает верхнюю границу нагрузки (Дрешер и Детурне 19).93).

Тогда можно спросить, почему решение LE «работает», поскольку оно не только не гарантирует нижнюю границу для FOS, но в некоторых случаях даже доказано, что оно дает верхнюю границу для FOS. Ответ, предоставленный Ва-И-Фа Ченом в его книге «Предельный анализ и пластичность почвы», основан на наблюдении, что большинство анализов FOS связано с уклонами, и, по-видимому, для большинства склонов решение LE дает значение FOS, близкое к к точному решению.

С другой стороны, рассмотрим последнее стабильное состояние, рассчитанное с помощью FLAC3D или 3DEC (последняя нижняя скобка, которая обычно на 0,005 меньше конечного FOS) для связанной проблемы. Любая программа даст приближенное точное решение задачи в этом состоянии, в том смысле, что локальное равновесие может выполняться не везде на границе между зонами, но если размер зоны уменьшить до нуля, то локальное равновесие будет соблюдаться до предела . В частности, поле предельных напряжений удовлетворяет теореме о нижней оценке. Кроме того, рассчитанное программой поле деформации в «состоянии отказа» (последняя верхняя скобка) является кинематически допустимой деформацией (удовлетворяет всем критериям теоремы о верхней оценке). Таким образом, можно сказать, что если рассчитанный FOS стремится к пределу по мере уменьшения размера сетки, этот предел можно считать очень близким (в пределах 0,005) к точному FOS для задачи.

Таким образом, в большинстве случаев 3DEC или FLAC3D (на мелкой сетке) и решение LE дают очень похожие коэффициенты безопасности. В некоторых случаях 3DEC и FLAC3D дадут коэффициент безопасности на мелкой сетке, который ниже, чем тот, который обеспечивается решением предельного равновесия (LE). Это означает, что решение LE обеспечивает верхнюю границу для FOS. В других случаях программы будут давать коэффициент запаса на мелкой сетке, который выше, чем тот, который обеспечивается решением предельного равновесия (LE). Это не означает, что FLAC3D и 3DEC неконсервативны, но вместо этого мы столкнулись со случаем, когда на решение LE нельзя полагаться (поскольку оно никогда не может соответствовать нижней границе нагрузки).

Обратите внимание, что связанные теоремы предельного анализа применимы к соответствующему правилу потока (см.