• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14 сентября
ПНИПУ
132

В Перми нашли способ повысить долговечность опоры мостов

4.7

При строительстве различных технических конструкций используют антифрикционные покрытия и прослойки. Это тонкий скользящий слой, который позволяет снизить трение между деталями конструкции или с внешними системами и увеличить срок их службы. В качестве покрытия используют полимерные и композиционные материалы, которые обладают повышенной устойчивостью к износу. Широкое применение они нашли в элементах опорных частей мостовых сооружений. От правильного подбора антифрикционного материала зависит надежность и долговечность конструкции. Для упрощения этого процесса ученые Пермского Политеха провели серию численных экспериментов и сравнили деформационное поведение различных антифрикционных покрытий. Использование численных методов уменьшит временные и денежные затраты, а также обеспечит безремонтную работу опорной части мостов.

В Перми нашли способ повысить долговечность опоры мостов / ©Getty images

Исследование опубликовано в журнале «Вестник ПНИПУ. Машиностроение. Материаловедение». Работа пермских ученых состояла из нескольких этапов численных и натурных экспериментов. Для исследования они выбрали два вида материала: полимерный – гамма-модифицированный фторопласт; и композиционный – фторопласт со сферическими бронзовыми включениями и дисульфидом молибдена – МАК.

По оригинальной методике политехники определили коэффициенты трения материалов по стальному хромированному и полированному листу без смазки и со смазкой при пяти уровнях давления. Для проведения испытаний на сдвиг со сжатием ученые использовали установку MTS 316 с двумя гидроприводами. Исследования проводились на базе лаборатории «Центр геомеханического моделирования» ПНИПУ. В результате экспериментов ученые установили сильное влияние смазки и нагрузки на коэффициент трения антифрикционных материалов.

«Далее с помощью численных экспериментов мы изучили деформирование слоя скольжения от четырех до восьми миллиметров из антифрикционных материалов при двух вариантах трения: с учетом и без учета смазочного материала в лунке. Углубление используется для того, чтобы смазка удерживалась на поверхности слоя скольжения и активно смазывала сопрягаемые поверхности. Под действием нагрузки геометрия лунки может деформироваться.

Мы установили, что независимо от толщины и фрикционных свойств прослойки из композиционного материала, углубления под смазку в ней практически не остается. При деформировании часть поверхности лунки начинает вступать в контактное взаимодействие со стальной плитой. У полимерного материала такого не наблюдается, так как прослойка из него менее подвержена деформированию при всех вариантах толщины слоя скольжения», – рассказывает аспирант кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Юрий Носов.

Конечно-элементная модель / ©Пресс-служба ПНИПУ

Таким образом, ученые выявили, что прослойка из полимерного материала – модифицированного фторопласта – обладает рядом преимуществ. Она меньше подвержена деформации, благодаря чему нагрузка на параметры контактного взаимодействия меньше.

Исследование пермских ученых позволит расширить область применения антифрикционных материалов на другие отрасли промышленности, например, машиностроительную и аэрокосмическую. В дальнейшем ученые планируют разработать программу для ЭВМ с полной автоматизацией построения численной модели и обработки результатов исследования. Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030». 

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
Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: