O estudo dos cientistas do Politécnico do Perm ajudará a aumentar a durabilidade das pontes. Eles estudaram como os materiais dos quais as camadas de suas partes de referência se produzem sob a ação do ambiente externo. Isso evitará o colapso de pontes e reduzirá os custos financeiros e temporários para sua reparação.
Os cientistas cumpriram o trabalho com o apoio financeiro da fundação de pesquisa fundamental russa. Os resultados do trabalho foram publicados na Série de Conferências do IOP: Ciência e Engenharia de Materiais, avanços em sistemas inteligentes e séries de livros de computação: ciência digital e ciência integrada na era digital.
"O número de carros e transporte ferroviário a cada ano aumenta, e os requisitos para elementos responsáveis das pontes também estão aumentando. As partes de referência estão passando por cargas constantes da extensão ponte, estão sob a ação da expansão térmica e compressão, encolhimento e perturbações sísmicas.
Para estender a vida das pontes, materiais e compósitos antifricção modernos são usados como uma camada para suas partes de referência. Mas os dados sobre suas propriedades mecânicas e modelos de "comportamento" não são suficientes ", diz candidato de ciências técnicas, professor associado do departamento" Computação de matemática, mecânica e biomecânica "Perm Politeha Anna Kamensky.
Os cientistas investigaram o "comportamento" nas partes de apoio das pontes de mais de 30 polímeros promissores e materiais compostos. Em particular, estudaram o polietileno de peso molecular ultrahigh, modificados floroplast e compósitos com base neles. Usando o modelo numérico parametrizado da parte de suporte esférico da ponte, os pesquisadores descobriram como a forma de camada e as propriedades dos materiais afetam a deformação e a destruição de estruturas.
Eles compararam as partes de apoio com camadas com uma espessura de 4 a 8 milímetros. Os cientistas descobriram que um aumento na espessura da camada até 6-8 milímetros reduz a deformação dos elementos estruturais, e os materiais mais eficazes para sua criação tornaram-se um polietileno modificado fluoroplástico e alto molecular.
Os pesquisadores estudaram as partes de apoio das pontes com base na produção da empresa Perm Alfatekh, que se interessou pelo projeto. Os resultados do trabalho dos cientistas do Politécnico Percmciano já são usados no projeto de novos elementos das estruturas da ponte. Os resultados de experimentos numéricos e internamente e cálculos de engenharia ajudaram a melhorar as estruturas de pontes.
"Modelos de comportamento de materiais sob a ação do ambiente externo são promissores para uso não só na construção, mas também na indústria automotiva e automotiva. Além disso, eles podem ser usados em biomecânica e medicina - por exemplo, ao modelar o "comportamento" das articulações do joelho ou endoprótese do quadril ", explica Anna Kamensky.
Fonte: Ciência nua