«Уставшие» дома и новая прочность строительных материалов

Дмитрий Степнов

20 мая,

2020

13:06

Разработка российских ученых предотвратит разрушение автомобилей и зданий.

Разработчики Пермского Политеха создают уникальное оборудование для исследования усталостной прочности конструкций.

Технология позволит продлить срок эксплуатации деталей самолетов, подводных лодок и автомобилей, укрепить здания и мосты. Для строительной отрасли подобная разработка не имеет аналогов в России.

По словам ученых, при переменной нагрузке разрушение материалов и конструкций происходит по другим механизмам, в отличие от статического нагружения.

– Представьте, что вы хотите сломать металлический прут. Растягивая, вы не сможете его разорвать руками – не хватит сил. Но если вы согнете прут несколько раз, то он превратится в две половинки. При однократном воздействии на конструкцию разрушение не произошло. Но под действием переменных усилий происходит накопление повреждений, которое приводит к изменению свойств материала и его разрушению. Это явление называется усталостью конструкции, – рассказывает главный конструктор установки, старший преподаватель кафедры строительных конструкций и вычислительной механики ПНИПУ Роман Севастьянов

Сооружения и дома также находятся под переменными нагрузками: на них влияет выпадение и таяние снега, действие ветра. В зданиях размещают динамическое оборудование, которое оказывает на него вибрационную нагрузку. В динамическом режиме нагружения постоянно находятся и мосты.

– Количество циклов нагрузок за срок существования здания может измеряться тысячами, а у автомобильных деталей – миллионами. Сейчас вопрос усталостной прочности не учитывают при проектировании зданий и сооружений, что приводит иногда к катастрофическим последствиям. К ним можно отнести обрушение пешеходного моста на станции Пушкино в 1977 году или аварию на Саяно-Шушенской ГЭС в 2009 году, – поясняет разработчик.

Ранее пермские ученые под руководством Романа Севастьянова создали установку для исследования усталостной долговечности композиционных материалов в авиационной отрасли. Разработка, которая позволит увеличить прочность двигателей самолетов, стала возможна благодаря поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Учет этих характеристик в авиационной отрасли особенно важен, так как самолет всегда работает в режиме вибрации, говорит ученый.

Сейчас в планах исследователей – создать новую установку для изучения усталостной прочности строительных материалов. Ученые используют для исследования переменное магнитное поле. На образце стройматериала закрепляют магнит, который, взаимодействуя с внешним магнитным полем установки, создает переменные усилия на образец. Частоту внешнего магнитного поля ученые определяют исходя из условий резонанса образца. Накопленные в процессе нагружения повреждения приводят к изменению частоты колебаний, которое фиксирует установка. По этому параметру специалисты смогут оценить уровень повреждений и учесть эти данные при производстве строительной конструкции. Кроме того, в процессе испытаний исследователи фиксируют и другие факторы, которые характеризуют процесс накопления повреждений.

По словам ученого, учет усталостных характеристик стройматериалов позволит надежнее проектировать здания и сооружения, лучше оценивать их ресурс.

Источник: https://rusplt.ru/sdelano-russ...

Западные исследователи и специалисты много лет ищут секрет русской Души. Пишут об этом всё что угодно, но только не то, что есть по факту. На самом деле нет никакого секрета. Всё очень просто. Для того, чтобы это полностью осознать, нужно быть Человеком, принадлежащим к РУССКОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ : https://cont.ws/@bernardshaw17... - Загадочная психогенетика русской Души. Русские люди. Какие они?