Инженеры Пермского Политеха разработали инновационное оборудование для изучения усталостной прочности материалов. Новейшая технология открывает перспективы увеличения ресурса авиадеталей, элементов подлодок и автомобилей, а также повышения надёжности зданий и мостов. В отечественной строительной индустрии данный комплекс не имеет аналогов.
Специалисты поясняют: циклические нагрузки вызывают принципиально иной механизм разрушения по сравнению со статическим воздействием.
«Попробуйте разорвать металлический прут руками – вряд ли получится. Но после нескольких сгибаний он легко ломается. Разовое усилие безопасно, однако повторяющиеся воздействия создают накопленные дефекты, меняют свойства материала и ведут к его разрушению. Это и есть усталость конструкций», – комментирует главный конструктор, старший преподаватель кафедры строительных конструкций ПНИПУ Роман Севастьянов.
Сооружения постоянно испытывают переменные воздействия: снеговые нагрузки, ветровое давление, вибрации от оборудования. Особенно уязвимы в этом отношении мосты, работающие в динамическом режиме десятилетиями.
«За время эксплуатации здание выдерживает тысячи циклов нагрузок, а автокомпоненты – миллионы. Игнорирование фактора усталости при проектировании уже приводило к ЧП: от обрушения моста в Пушкино до аварии на Саяно-Шушенской ГЭС», – подчёркивает исследователь.
Ранее команда под руководством Севастьянова при поддержке гранта РФФИ создала уникальный комплекс для авиационных композитов, повышающий прочность двигателей. Этот прорыв особенно актуален для индустрии, где вибрации – постоянный рабочий фактор.
Сейчас учёные разрабатывают установку для стройматериалов с использованием переменного магнитного поля. Закреплённый на образце магнит генерирует колебания при взаимодействии с полем системы. Технология фиксирует изменения резонансной частоты, вызванные накоплением дефектов – эти данные позволят точно прогнозировать степень износа конструкций.
Внедрение таких решений обеспечит безотказную эксплуатацию зданий и инфраструктуры на долгие годы, открывая новые горизонты для строительной отрасли.
Изображение: логотип ПНИПУ
Источник: scientificrussia.ru
