Российский научный фонд подвел итоги самого массового конкурса малых отдельных научных групп. По результатам экспертной оценки разработка ученых Пермского Политеха получила поддержку гранта Президентской программы исследовательских проектов фонда.
Исследование ученых Пермского Политеха поможет увеличить долговечность мостов. Они изучили, как ведут себя под действием внешней среды материалы, из которых производят прослойки их опорных частей. Это позволит избежать обрушения конструкций и снизить финансовые и временные затраты на их ремонт.
— Количество автомобилей и железнодорожного транспорта с каждым годом увеличивается, и требования к ответственным элементам мостов также возрастают. Опорные части испытывают постоянные нагрузки от мостового пролета, находятся под действием теплового расширения и сжатия, усадки и сейсмических возмущений. Чтобы продлить срок службы мостов, в качестве прослойки для их опорных частей используют современные антифрикционные материалы и композиты. Но данных об их «поведении» в конструкциях при разных температурно-силовых режимах работы и при разной геометрии опорных частей недостаточно, — рассказывает доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Пермского Политеха Анна Каменских.
Ученые исследовали «поведение» в опорных частях мостов более 30 перспективных полимерных и композиционных материалов. В экспериментах также приняли участие специалисты Института механики сплошных сред УрО РАН. В частности, они изучили сверхвысокомолекулярные полиэтилены, модифицированный флоропласт и композиты на их основе. Создан ряд численных моделей опорных частей мостов, отличающихся конструктивным оформлением элементов. Исследования направлены на анализ влияния толщины и местоположения антифрикционных прослоек, положения и геометрии углублений под смазку, уровня и вида нагрузки от мостового пролета. Ранее научный коллектив выяснил, как форма прослойки и свойства материалов влияют на деформацию и разрушение конструкций. Они сравнили опорные части с прослойками толщиной от 4 до 8 мм. Ученые выяснили, что увеличение толщины прослойки до 6-8 мм снижает деформирование элементов конструкции, а наиболее эффективными материалами для их создания стали модифицированный фторопласт и высокомолекулярный полиэтилен.
Результаты работы ученых Пермcкого Политеха уже используются при проектировании новых элементов мостовых сооружений. Результаты численных и натурных экспериментов и инженерных расчетов помогли усовершенствовать конструкции мостов.
Всего поддержку получили 1822 проекта. На их финансирование РНФ направит в 2022 году более 2,7 миллиарда рублей. Поддержанные проекты будут выполнятся в 2022-2023 годах небольшими научными группами до 4 человек. Средний размер гранта на выполнение проекта составляет 1,49 млн. рублей в год.
Для справки:
Программа исследовательских проектов была разработана Российским научным фондом в 2017 году по поручению Президента РФ Владимира Путина, ее основные задачи — поддержать долгосрочные проекты ведущих ученых и создать карьерные траектории для перспективных молодых исследователей.
Текст: Антон Свитек