Разработка Пермского Политеха облегчит работу строителям мостов
Мостовые опоры служат связующим звеном при передаче нагрузок от пролетного строения на основание моста. Они защищают строение от сейсмических, ветровых, транспортных нагрузок, а также помогают удержать собственный вес надстройки. Чтобы совершать вращательные и поступательные движения в горизонтальном и поперечном направлении, в конструкции моста используются подшипники, а их работа и долговечность напрямую зависит от смазочного материала. Ученые Пермского Политеха провели натурные эксперименты с устойчивой к высоким и низким температурам смазкой и создали матмодель, описывающую ее работу в разных условиях. Алгоритм позволит проводить численное моделирование работоспособности конструкций на протяжении всего жизненного цикла, а также поможет сократить материальные и временные затраты специалистам в области мостостроения.
Работа опубликована в журнале Lubricants 2023. Испытания теплофизических, реологических и термомеханических характеристик материала проводились на базе лаборатории пластмасс ПНИПУ. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
В настоящее время смазочные материалы применяются в различных областях человеческой деятельности: машиностроении, мостостроении, гидравлических системах и прочих механизмах. Они необходимы для уменьшения силы трения между подвижными деталями конструкции.
Дополнительно смазка выполняет функции охлаждения основных узлов, повышает срок их службы, защищает от коррозии, а также очищает от загрязнений. Политехники исследовали смазку ЦИАТИМ-221, которая широко применяется в мостовых подшипниках и создали матмодель чтобы учитывать динамические характеристики смазочного материала во времени при прогнозировании работы реальных конструкций.
«Поскольку смазочный материал должен сохранять свою структуру в широком диапазоне температур, для эксперимента мы выбрали морозо- и термостойкую смазку, что позволяет использовать ее как в жарких, так и в северных климатических зонах. Для определения деформационных свойств и геологии материала, мы проводили исследование с помощью ротационного вискозиметра в диапазоне температур от — 40 до 80 градусов», — поясняет старший научный сотрудник, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха, кандидат технических наук Анна Каменских.
«Затем нами была создана математическая модель поведения и прогнозирования характеристик смазки. Для этого использовались данные скорости сдвига жидкого смазочного материала, давления и силы трения. Кроме того, учитывались результаты исследования поведения смазки при разных температурах. Таким образом, обработав данные при помощи созданного алгоритма, мы можем проводить численное моделирование работоспособности конструкций на протяжении всего их жизненного цикла в рамках компьютерного инжиниринга», — поделился младший научный сотрудник кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Юрий Носов.
По словам исследователей, разработанная математическая модель позволяет прогнозировать работу смазочного материала, исследуемого в подшипниках, решая одну из актуальных задач мостостроения.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно