Возможность проектирования, конструирования и тестирования остекления по частям (отдельно стекло, отдельно рама, отдельно крепежные элементы) существенно упростила бы весь процесс организации взрывобезопасного остекления. Это позволило бы создать реестр взрывобезопасных стекол различных уровней устойчивости, такой же реестр для рам, крепежей, запорных механизмов. Далее создание безопасного остекления свелось бы к простому комбинированию. Однако специфика взаимодействия остекления с ВУВ не позволяет пренебречь взаимным влиянием элементов остекления в процессе этого взаимодействия.
В настоящее время методики расчета оконных систем созданы для статических нагрузок, например ветровых. К сожалению, эта методика оказывается неприменимой в нашем случае. Ветровая нагрузка является статической, тогда как воздействие ВУВ на остекление - это импульсная нагрузка, состоящая из двух фаз: положительной и отрицательной. Их последовательное действие вызывает во всех элементах остекления вынужденные колебания, которые затем переходят в свободные. Взаимное колебательное движение элементов остекления относительно друг друга уже не дает возможности пренебречь их взаимным влиянием друг на друга (возможны резонансы, биения и т.п.).
Таким образом, остекление должно быть безопасно в целом, следовательно, на остекление в целом должны распространяться технические требования, оно должно быть подвергнуто испытаниям, сертификат соответствия должен содержать информацию обо всей светопрозрачной конструкции, подвергшейся испытаниям.
Для целей проектирования безопасного остекления необходимо создать модель поведения остекления с защитной полимерной пленкой при последовательном действии положительной и отрицательной фаз ВУВ.
Специалистами создана математическая модель, которая с помощью уравнений описывает поведение остекления под действием ВУВ. Она дает возможность определить величины сил, действующих во всех элементах остекления, что позволит конструкторам проводить прочностные расчеты элементов остекления, исходя из требований различных классов взрывобезопасности.
А это открывает путь к проектированию взрывобезопасного остекления по заданному классу взрывобезопасности, а также позволит конструкторам проводить прочностные расчеты элементов остекления, исходя из требований различных классов взрывобезопасности.
Действующие в остеклении силы зависят от упругости оконной пленки таким образом, что чем меньше упругость пленки, тем меньше эти силы. В этом как раз проявляется демпфирующее действие пленки, прикрепленной к раме.
Защитное действие оконных пленок при различных нагрузках ВУВ в настоящее время может быть оценено только при натурных взрывных испытаниях, что требует привлечения значительных материальных средств. Количество испытаний можно сократить, если оценивать взрывобезопасность остекления различного типа по расчетной методике. Доработка и апробация предложенной модели позволят проводить классификацию и сертификацию остекления на взрывобезопасность с помощью их моделирования на компьютере.
Основные направления работ по реализации системного подхода в безопасном остеклении:
-создание и апробация математической модели отклика остекления на импульсное воздействие;
-разработка и создание типовых и уникальных конструкций остекления, выдерживающих импульсные нагрузки;
-создание защитного остекления от несанкционированного проникновения и актов массового вандализма;
-разработка и создание конструкций, безопасных при внутренних дефлаграционных взрывах.
