Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov

Anonim

Štúdium vedcov Perm polytechnickej pomôže zvýšiť trvanlivosť mostov. Študovali, ako sa materiály, z ktorých vrstvy ich referenčných častí vyrábajú pod pôsobením vonkajšieho prostredia. Tým sa vyhnúť kolapsu mostov a znížiť finančné a dočasné náklady na ich opravu.

Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov 5393_1
Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov

Vedci splnili prácu s finančnou podporou Ruskej základnej nadácie. Výsledky práce boli publikované v sérii IOP: Materiálové vedy a inžinierstvo, pokroky v inteligentných systémoch a výpočtovej knihe série: Digitálna veda a integrovaná veda v digitálnom veku.

"Počet vozidiel a železničnej dopravy každý rok sa zvyšuje, a požiadavky na zodpovedné prvky mostov sa tiež zvyšujú. Referenčné diely zažívajú konštantné zaťaženie z mostov, sú pod pôsobením tepelnej rozťažnosti a kompresii, zmrštenia a seizmických rušných z nich.

Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov 5393_2
Experimentálne štúdie antifruktických polymérov. a) tvrdosť Brinell; b) uniosial intenzívny stav; c) Unionless deformovaný stav / © Tlačové služby Pnipu

Na predĺženie životnosti mostov sa ako vrstva pre svoje referenčné diely používajú moderné materiály a kompozity. Ale údaje o ich mechanických vlastnostiach a modeloch "správania" nestačí, "hovorí kandidát technických vied, docela profesora oddelenia" výpočtovej matematiky, mechaniky a biomechaniky "Perm Politeha Anna Kamensky.

Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov 5393_3
Numerický experimentálny model. a) kompresiu s obmedzeniami; b) Voľný kompresia / © Tlačové služby Pnipu

Vedci skúmali "správanie" v nosných častiach mostov viac ako 30 sľubných polymérnych a kompozitných materiálov. Najmä študovali polyetylén ultrahigh molekulovej hmotnosti, modifikované kvetov a kompozitu na základe nich. Pomocou parametrizovaného numerického modelu sférickej podpornej časti mosta, výskumníci zistili, ako tvar vrstvy a vlastnosti materiálov ovplyvňujú deformáciu a deštrukciu štruktúr.

Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov 5393_4
Fragment vrstvy protipožiarneho materiálu s mazaním. A - Trojrozmerná geometria, B - čelný pohľad a C - pohľad zhora s geometrickými charakteristikami bunkových buniek / © Tlačové služby Pnipu

Porovnali nosné časti vrstiev s hrúbkou 4 až 8 milimetrov. Vedci zistili, že zvýšenie hrúbky vrstvy do 6-8 milimetrov znižuje deformáciu konštrukčných prvkov a najúčinnejšie materiály pre ich tvorbu sa stali modreným fluórplastickým a polyetylénom s vysokou molekulovou hmotnosťou.

Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov 5393_5
Kontaktný tlak na 90 MPa (1 - Kontakt bez mazania; 2 - Kontakt s mazaním; A - vrstva 4 mm, B - 6 mm, C - 8 mm) / © Stlačte tlačidlo PNIPU

Výskumní pracovníci študovali podporné časti mostov na základe výroby Perm Company Alfatekh, ktorý sa stal záujem o projekt. Výsledky práce vedcov permcienickej polytechniky sa už používajú pri navrhovaní nových prvkov mostných konštrukcií. Výsledky numerických a interne experimentov a inžinierskych výpočtov pomohli zlepšiť štruktúry mostov.

Rozvoj vedcov Perm Polytechnik pomôže vyhnúť sa kolapsu mostov 5393_6
Samozrejme, samozrejme elementárne modely sférického ložiska, berúc do úvahy a vylúčenie maziva / © Tlačové služby Pnipu

"Modely správania materiálov v rámci pôsobenia vonkajšieho prostredia sú sľubné pre použitie nielen v stavebníctve, ale aj v stroji, vzdušnom a automobilovom priemysle. Okrem toho môžu byť použité v biomechanike a medicíne - napríklad pri modelovaní "správania" kolenných kĺbov alebo endoprostézy bedra "vysvetľuje Anna Kamensky.

Zdroj: Nahá veda

Čítaj viac