Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor

Anonim

Studiul oamenilor de știință al Politehnicului Perm va contribui la creșterea durabilității podurilor. Ei au studiat modul în care materialele din care straturile părților lor de referință se produc în conformitate cu acțiunea mediului extern. Acest lucru va evita prăbușirea podurilor și va reduce costurile financiare și temporare pentru repararea lor.

Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor 5393_1
Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor

Oamenii de știință au îndeplinit munca cu sprijinul financiar al Fundației Fundamentale Fundamentale Ruse. Rezultatele lucrărilor au fost publicate în seria de conferințe IOP: Știința și ingineria materialelor, avansuri în sistemele inteligente și seria de carte de calcul: știința digitală și știința integrată în epoca digitală.

"Numărul de autoturisme și transport feroviar crește în fiecare an, iar cerințele pentru elementele responsabile ale podurilor sunt, de asemenea, în creștere. Piesele de referință se confruntă cu sarcini constante de la vârful podului, sunt sub acțiunea expansiunii termice și a comprimării, a contracție și a perturbațiilor seismice.

Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor 5393_2
Studii experimentale ale polimerilor antifrictiții. a) duritatea lui Brinell; b) starea intensă uniaxială; c) Starea de deformare a uniunii / © Service de presă PNIPU

Pentru a prelungi durata de viață a podurilor, materialele și compozitele antifricțiune moderne sunt folosite ca un strat pentru părțile lor de referință. Dar datele privind proprietățile lor mecanice și modelele de "comportament" nu sunt suficiente ", spune candidatul de științe tehnice, profesor asociat al Departamentului" Computing Matematică, Mecanică și Biomecanică "Perm Politeha Anna Kamensky.

Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor 5393_3
Model experimental numeric. a) comprimarea cu restricții; b) compresie gratuită / © Service de presă PNIPU

Oamenii de știință au investigat "comportamentul" în părțile de sprijin ale podurilor de mai mult de 30 de materiale polimerice și compozite promițătoare. În special, au studiat polietilenă cu greutate moleculară ultrahigh, floroplast modificat și compozite pe bază de ele. Folosind modelul numeric parametrizat al suportului sferic al podului, cercetătorii au aflat cum forma stratului și proprietățile materialelor afectează deformarea și distrugerea structurilor.

Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor 5393_4
Fragmentul unui strat de material antifricțiune cu lubrifiere. A - Geometrie tridimensională, vedere B - vedere frontală și o vedere de sus cu caracteristici geometrice ale celulelor celulare / © Service de presă PNIPU

Acestea au comparat piesele de susținere cu straturi cu o grosime de 4 până la 8 milimetri. Oamenii de stiinta au descoperit ca o crestere a grosimii stratului de pana la 6-8 milimetri reduce deformarea elementelor structurale, iar materialele cele mai eficiente pentru crearea lor au devenit o polietilena cu greutate moleculara moleculara.

Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor 5393_5
Presiune de contact la 90 MPa (1 - contact fără lubrifiere; 2 - contact cu lubrifierea; A - strat 4 mm, B - 6 mm, C - 8 mm) / © Service de presă PNIPU

Cercetătorii au studiat părțile de sprijin ale podurilor pe baza producției companiei Perm Alfatekh, care a devenit interesată de proiect. Rezultatele activității oamenilor de știință ai politehnicului permecian sunt deja utilizate în proiectarea de noi elemente ale structurilor de poduri. Rezultatele experimentelor numerice și interne și calculele ingineriei au ajutat la îmbunătățirea structurilor de poduri.

Dezvoltarea oamenilor de știință Perm Politehnică va ajuta la evitarea prăbușirii podurilor 5393_6
Desigur, modele elementare de rulment sferic, luând în considerare și exclude lubrifiant / © Service de presă PNIPU

"Modelele de comportament al materialelor sub acțiunea mediului extern sunt promițătoare pentru utilizarea nu numai în construcții, ci și în industria mașinii, aerului și a automobilelor. În plus, ele pot fi utilizate în biomecanică și medicină - de exemplu, atunci când modelarea "comportamentului" articulațiilor genunchiului sau a endoprotezei șoldului ", explică Anna Kamensky.

Sursa: Știința goală

Citeste mai mult