• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16 мая
ПНИПУ
150

В Пермском Политехе разработали модель для прогнозирования срока службы опорных частей

4.3

Опорные части – «сердце» мостового сооружения. Они принимают и перераспределяют нагрузки от мостового пролета, внешние сейсмические, ветровые и температурные воздействия на опору. Основные элементы этих частей — полимерные антифрикционные прослойки, в которых находятся углубления со смазочным материалом. За счет скольжения опора балансирует и уравновешивает конструкцию. Если изучить поведение прослойки в динамике при различных нагрузках, то можно подобрать материалы под условия работы конкретного моста, которые также будут учитывать природные особенности окружающей среды. Ученые ПНИПУ разработали модель для прогнозирования работы слоя скольжения прослойки при штатных и внештатных ситуациях. Этот важный этап проектирования мостов позволит сделать конструкцию опорных частей надежнее, увеличить их несущую способность и безремонтные сроки работы.

Мост / © HYEWON HWANG, unsplash.com

Исследование опубликовано в журнале Designs и выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России. Высокие темпы урбанизации территорий, увеличение транспортного потока и нагрузок на мостовые сооружения ставят новые задачи перед строителями. Существует потребность в технологиях, которые смогут прогнозировать поведение конструкций при широком диапазоне эксплуатационных нагрузок (в том числе критических). Например, при сейсмических воздействиях, экстремальных температурах или превышении допустимой нагрузки из-за проезда большого количества многотоннажных машин, на которые мост изначально не был рассчитан.

Еще одна проблема – исчерпание смазочных материалов в антифрикционных прослойках, оно приводит к трению стальных частей друг о друга и заклиниванию опоры. Все это негативно сказывается на работе опорной части моста и может привезти к разрушению раньше срока эксплуатации.

Ученые Пермского Политеха разработали модель для оценки деформаций полимерных прослоек. Недостаток информации о свойствах этих материалов существенно сдерживает их применение. Модель учитывает характеристики смазки и полимеров, из которых изготавливают прослойки. А также влияние геометрии углублений под смазочный материал на конструкцию.

В результате расчетов политехники выяснили, какие исследованные варианты обладают наилучшими свойствами. Для производства прослоек высокие результаты показали модифицированный фторопласт и СВМПЭ (Германия) – они отличаются особой износостойкостью, трением и деформационными характеристиками, выдерживают температуры от -200 до +125 градусов. Среди смазок ученые отмечают ТОМФЛОН СБС 240 FM с хорошими вязкоупругими характеристиками. Особое внимание ученые ПНИПУ уделили нештатной ситуации, когда смазка в углублениях «заканчивается» и со временем прослойка начинает истираться.

«Антифрикционные прослойки значительно деформируются под нагрузкой от мостового пролета при отсутствии смазки в углублениях, так как полимерный материал стремится заполнить пустоты. Это может привести к потере балансировки и впоследствии к разрушению конструкции раньше срока эксплуатации. Полимерный и смазочный материалы находятся в состоянии всестороннего сжатия при работе опорной части в мостовом пролете. При этом трение неметаллических материалов при контакте со стальными элементами конструкции должно быть минимальным для улучшения характеристик скольжения балансира», — поясняет кандидат технических наук, заместитель директора Передовой инженерной школы ПНИПУ Анна Каменских.

«Трение полимера особенно влияет на поведение и износ конструкции. Его свойства позволили оценить характер деформирования прослойки для случая отсутствия смазки и показали, что, несмотря на сильное изменение геометрии, материал слоя скольжения может в полной мере выполнять необходимые функции и не допускает сцепления металлических элементов опорной части», — комментирует полученные результаты ассистент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ Анастасия Богданова.

«Это позволило получить практические рекомендации для производителей опорных частей мостов. Данные уже нашли свое применение в научно-исследовательских разработках производственной компании ООО «АльфаТех» Пермь – одного из крупнейших производителей опорных частей мостов в России», — дополняет старший преподаватель кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ Юрий Носов.

Модель ученых ПНИПУ позволит прогнозировать работу слоя скольжения опорных частей мостов при штатных и внештатных ситуациях. Полученные результаты необходимы для проектирования надежных и долговечных конструкций. Исследование планируют расширить на случай сейсмического воздействия для создания отечественных сейсмостойких опорных частей, дефицит которых сильно заметен.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 часов назад
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

Сегодня, 08:15
Полина Меньшова

Нейросети научились систематически внушать собеседнику ложные убеждения. При этом для обмана рассмотренные языковые модели никто специально не тренировал, а в некоторых случаях им даже запрещали вести себя нечестно.

11 часов назад
Мария Азарова

Лимфатические узлы — чувствительные мишени для канцерогенных химических веществ. Появляется все больше доказательств того, что иммунологические нарушения из-за воздействия растворителей, антипиренов, пестицидов и красок для волос играют ключевую роль в начале развития злокачественных лимфом. Опасны ли в этом смысле татуировки, выяснила команда медиков из Швеции.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

24 мая
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

22 мая
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: