|
|
 |
|
|
 |
Смазка для мостов: ученые Пермского Политеха разработали модель для прогнозирования срока службы опорных частей
Опорные части – «сердце» мостового сооружения. Основные элементы этих частей – полимерные антифрикционные прослойки, в которых находятся углубления со смазочным материалом. За счет скольжения опора балансирует и уравновешивает конструкцию. Ученые ПНИПУ разработали модель для прогнозирования работы слоя скольжения прослойки при штатных и внештатных ситуациях.
Исследование опубликовано в журнале «Designs» №6 за 2023 год и выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, проект № ФСНМ-2023-0007.
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 ºС. 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.
Контактное лицо: Екатерина Есина, пресс-служба ПНИПУ (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 03:40, 21.05.2024
Количество просмотров: 54
Страна: Россия
| Исследование ученых Пермского Политеха улучшит долговечность 3D-изделий, ПНИПУ, 04:25, 18.12.2024, Россия |
14 |
| Аддитивные технологии широко используются в тяжелом машиностроении и позволяют создавать очень точные и сложные конструкции, что невозможно при традиционных методах. Однако неравномерные свойства этих материалов снижают срок их службы, поэтому изменения нужно отслеживать. Ученые ПНИПУ расширили экспериментальную базу программ жизненного цикла 3D-изделий, чтобы обеспечить их качество и долговечность. |
|
| Ученые Пермского Политеха улучшили модель беспламенного горения в двигателях, ПНИПУ, 03:43, 18.12.2024, Россия |
26 |
| Турбулентные завихрения, возникающие внутри авиадвигателя, перемешивают кислород с топливом, что увеличивает скорость реакции горения. Моделирование этих процессов может предсказать поведение материалов и улучшить работу двигателя. Ученые Пермского Политеха выяснили, какой показатель турбулентности корректно использовать для построения модели. |
 |
| Дан старт проекту «Наука от Первых»: площадка для прямого диалога науки, бизнеса и власти, Пресс-служба, 03:35, 18.12.2024, |
17 |
| 10 декабря 2024 года в Москве состоялся торжественный запуск проекта «Наука от Первых», ставший важным шагом на пути к объединению усилий науки, бизнеса и государства. Цель данного амбициозного проекта заключается в интеграции передовых научно-технологических решений в реальный сектор экономики России, что должно способствовать устойчивому развитию и технологическому прогрессу в стране. |
|
| Ученые Пермского Политеха предложили модель для оптимизации гибки стальных листов, ПНИПУ, 04:36, 12.12.2024, Россия |
551 |
| В строительстве часто используют холодную гибку: металлу под давлением придают определенную форму без применения высоких температур. Однако если неправильно задать условия процесса, то можно получить некачественную деталь. Ученые Пермского Политеха предложили модель для оптимизации этого метода, что поможет подобрать лучшие режимы изготовления. |
 |
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
