Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts

Anonim

L'estudi dels científics del Perm Polytechnic ajudarà a augmentar la durabilitat dels ponts. Van estudiar com els materials dels quals les capes de les seves parts de referència es produeixen sota l'acció de l'entorn extern. Això evitarà el col·lapse dels ponts i reduirà els costos financers i temporals per a la seva reparació.

Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts 5393_1
Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts

Els científics han complert la feina amb el suport financer de la Fundació Investiga Fonamental de Rússia. Els resultats de l'obra es van publicar a la sèrie de conferències IOP: Ciència i Enginyeria de Materials, avenços en sistemes intel·ligents i sèries de llibres informàtics: ciències digitals i ciències integrades en edat digital.

"El nombre de cotxes i transport ferroviari cada any augmenta, i els requisits dels elements responsables dels ponts també estan augmentant. Les peces de referència estan experimentant càrregues constants de la Span Pont, estan sota l'acció de l'expansió tèrmica i la compressió, la contracció i les pertorbacions sísmiques.

Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts 5393_2
Estudis experimentals de polímers antifricció. a) duresa brinell; b) Estat intens uniaxial; c) Condició deformada sense unió / Servei de premsa Pnipu

Ampliar la vida dels ponts, els materials d'antifricció moderns i els composites s'utilitzen com a capa per a les seves parts de referència. Però les dades sobre les seves propietats mecàniques i models de "comportament" no n'hi ha prou ", diu candidat de ciències tècniques, professor associat del departament" Informàtica Matemàtiques, Mecànica i Biomecànica "Perm Politeha Anna Kamensky.

Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts 5393_3
Model experimental numèric. a) Compressió amb restriccions; b) Compressió gratuïta / © Servei de premsa Pnipu

Els científics van investigar el "comportament" en les parts de suport dels ponts de més de 30 materials de polímers i compostos prometedors. En particular, van estudiar el polietilè de pes molecular ultra amb un floroplast i composites modificats basats en ells. Utilitzant el model numèric parametritzat de la part de suport esfèric del pont, els investigadors van assabentar com la forma de capa i les propietats dels materials afecten la deformació i la destrucció de les estructures.

Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts 5393_4
Fragment d'una capa de material antifricció amb lubricant. A - Geometria tridimensional, B - vista frontal i C - vista superior amb característiques geomètriques de les cel·les cel·lulars / © Servei de premsa Pnipu

Van comparar les parts de suport amb capes amb un gruix de 4 a 8 mil·límetres. Els científics han trobat que un augment de la capa de gruix de capa de fins a 6-8 mil·límetres redueix la deformació dels elements estructurals, i els materials més efectius per a la seva creació s'han convertit en un modificat de polietilè fluoroplàstic i molecular elevat.

Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts 5393_5
Pressió de contacte a 90 MPa (1 - Contacte sense lubricació; 2 - Contacte amb lubricació; A - capa 4 mm, B - 6 mm, C - 8 mm) / © Servei de premsa PNIPU

Els investigadors van estudiar les parts de suport dels ponts sobre la base de la producció de l'empresa Perm Alfatekh, que es va interessar pel projecte. Els resultats de l'obra de científics del Politècnica Politècnica de Permcia ja s'utilitzen en el disseny de nous elements d'estructures de pont. Els resultats dels experiments numèrics i interns i càlculs d'enginyeria van ajudar a millorar les estructures de ponts.

Desenvolupament de científics Perm Polytechnic ajudarà a evitar el col·lapse de ponts 5393_6
Per descomptat, models elementals de coixinet esfèric, tenint en compte i excloent el lubricant / © Servei de premsa Pnipu

"Els models de comportament dels materials sota l'acció de l'entorn extern són prometedores d'ús no només en la construcció, sinó també en la indústria de la màquina, l'aire i l'automòbil. A més, es poden utilitzar en biomecànica i medicina - per exemple, en modelar el "comportament" de les articulacions del genoll o l'endoprostesi del maluc ", explica Anna Kamensky.

Font: Ciència nua

Llegeix més