|
|
 |
|
|
 |
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: 63
Страна: Россия
| Разработка ученых Пермского Политеха позволит легче управлять двигателями насосов, станков, генераторов, ПНИПУ, 14:39, 28.03.2025, Россия |
381 |
| Синхронные двигатели незаменимы в промышленности. Их традиционное управление требует датчиков, уязвимых к вибрациям, помехам и высоким температурам, что приводит к неточным показаниям или поломкам. Ученые ПНИПУ предложили метод бездатчикового управления, который обеспечивает широкий диапазон скоростей, а статистические ошибки не превышают 1%. |
 |
| Взгляд из космоса: ученые Пермского Политеха рассказали, как работают спутники, ПНИПУ, 19:54, 27.03.2025, Россия |
120 |
| Эксперты Пермского Политеха рассказали о том, сколько их на орбите, в чем их преимущество перед наземными системами, как космические аппараты расширяют наши знания о Вселенной и дарят нам бесперебойный доступ в интернет, как человечество собирается справляться с растущей угрозой космического мусора и создается ли в России аналог «Starlink». |
|
| Ученые Пермского Политеха выяснили, как морозы влияют на свойства дорожных материалов, ПНИПУ, 19:42, 27.03.2025, Россия |
93 |
| Геосинтетики более 30 лет применяют в дорожном строительстве для повышения прочности и снижения затрат. Однако на морозе их свойства могут ухудшаться. Ученые Пермского Политеха выяснили, что после циклов заморозки и оттаивания многие геосинтетические материалы не теряют, а усиливают прочность (111,8–174,4% от исходной), повышая морозостойкость. |
 |
| Ученые Пермского Политеха выяснили, как уменьшить токсичные выбросы авиационных двигателей, ПНИПУ, 17:00, 19.03.2025, Россия |
130 |
| Газотурбинные двигатели работают от сжигания топлива, которое нужно хорошо смешать с воздухом. В этом помогает подогрев, особенно важный для смесей с меньшим количеством топлива. Но в процессе выделяются токсичные газы. Ученые ПНИПУ выяснили, что, если подогревать топливо перед камерой сгорания двигателя, то выбросы угарного газа снизятся на 24%. |
 |
| Молодой ученый Алтайского ГАУ отмечен грамотой Президента России, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 12:35, 16.03.2025, Россия |
255 |
| На заседании коллегии управления по молодежной политике и реализации программ общественного развития Алтайского края состоялось награждение организаторов Всемирного фестиваля молодежи 2024 года, среди которых оказался магистрант Алтайского государственного аграрного университета Иван Лопатин |
|
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
