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.
Так, основными элементами опорных частей являются полимерные антифрикционные прослойки, в которых находятся углубления со смазочным материалом. С помощью системы скольжения вся система моста балансирует и уравновешивает конструкцию. В случае исчерпания смазочного материала, что является распространенной проблемой, происходит трение стальных частей друг о друга и заклинивание опоры.
Эти процессы негативно сказываются на работе опорной части моста и могут привести к разрушению конструкцию раньше заявленного срока эксплуатации. Для того, чтобы изучить поведение этой прослойки в динамике и подобрать оптимальные материалы для условий, в которых эксплуатируется конкретный мост, ученые разработали технологию расчета последствий возможных нагрузок – от сейсмической активности и экстремальных температур до проезда многотоннажных машин.
Модель оценки деформаций полимерных прослоек, предложенная учеными ПНИПУ, учитывает характеристики смазки и полимеров, из которых изготавливаются прослойки, а также геометрию углублений моста под смазочный материал. Особое внимание исследователи политеха уделили нештатной ситуации, при которой смазка в углублениях конструкции «заканчивается» и со временем прослойка начинает истираться.
Трение полимера особенно влияет на поведение и износ конструкции, объяснила ассистент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ Анастасия Богданова. По ее словам, свойства полимера 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.
Ученые провели исследования нескольких образцов прослоек для того, чтобы выбрать наиболее изностойкие, а также разработать практические рекомендации для производителей опорных частей мостов для проектирования надежных и долговечных конструкций.
Исследователи намерены продолжить свою работу и разработать рекомендации для создания отечественных сейсмостойких опорных частей, дефицит которых сильно заметен.
Источник: Naked Science
распечатать статью
