Експериментално изпитване на модифицирани диагонали за ниско циклична умора

Съвременните технологии се развиват с изключително бързи темпове и се внедряват в много сфери на бизнеса. За разлика от него, образователната система предлага консервативни и чисто теоретични програми на студентите. Така се създава празнина между търсенето и предлагането, между реалността и очакванията.

Как могат университетите да посрещнат нуждите на студентите в средата на бързо развиващите се технологии?

На 10 май в Учебната и научноизследователска лаборатория (УНИЛ) в УАСГ се проведе четвъртия от серия експериментални изпитвания на модифицирани диагонали в постановка на променлива пластичност от доц. Цветан Георгиев и ас. инж. Огнян Ганчев – катедра МДПК. Съвременните тенденции за проектиране на строителните конструкции, дисипиращи сеизмична енергия, изискват доказване на необходим ресурс при ниско циклична умора. Опитната постановка има за цел да опише поведението на тестваните образци в условията на знакопроменливо натоварване в еласто-пластичната област. За целите на изпитването са използвани специално модифицирани диагонали, разработени в рамките на научно-изследователски проект от катедра МДПК през 2011-2012 г. за вертикални връзки с модифицирани диагонали.

Тяхното най-голямо предимство е ясното разпределяне на усилията в различните участъци.

Деформирана схема при изкълчване на диагонал (скъсяване)

Аз, като студент от УАСГ, имах възможността да бъда част от това експериментално изпитване и да се докосна както до резултатите, така и до самия процес. От първо лице ви разказвам за вълнуващото преживяване. В началото неуверено и плахо разучавах всички инсталации и стендове. Доц. Георгиев ми разкри в детайли постановката, метода на изпитване и какви са очакваните резултати. Но как бихме могли да знаем какво ще се получи? Това можеше да ни подскажат теоретичните обосновки, но дали данните накрая ще съвпадат, само се обзалагахме. Изпитването започна с изкълчване на модифицирания диагонал – моментът на внезапно преминаване на центрично натиснатия елемент от праволинейната си равновесна форма в криволинейна. Вижте резултатът тук:

Колко цикъла на натоварване бихте предположили, че ще издържи елемента преди да се разруши? Ние гадаехме. Моето предположение, обосновано на липсата на опит, беше далеч от реалността.

След провеждането на серията от експериментални изпитвания, издръжливостта няма да е базирана на догадки, а ще бъде обоснована на реалните резултати.

По време на изпитването повредите се следяха, както автоматизирано, така чрез визуален контрол. Ние грижливо описвахме появяващите се пукнатини. В началото те бяха предизвикани основно от производствените дефекти, а в последствие регистрирахме появата на нови и задълбочаване на наличните пукнатини. Направихме снимки, документиращи процеса Разделихме го на пет етапа в зависимост от броя и характера на повредите. Последен приехме петият етап, в който пукнатините от поясите, натрупани от предишните цикли на натоварване, се развиваха и навлезнаха в стеблото, което се приема за разрушение. То беше последвано от разкъсване на сечението, което допълнително се изследва. Резултатите, които ще се постигнат след края на сериите, може да се използват в модели от КЕ при изследвания с time history (история във времето). Ако се интересувате от научните резултати може да ги проследите в следващите броеве на годишника на УАСГ или на http://innoseis.ntua.gr/. Наличната лаборатория на Строителния Факултет (СФ) се оказа едно много интересно място. Тестовете се управляват от система за автоматичен контрол, внедрена от инж. Огнян Ганчев. Любопитно бе да разбера, че тук се правят сеизмични квалификации за компоненти на АЕЦ “Козлодуй” и че тази лаборатория е правила in-situ изпитвания на големи конструкции като Арена Армеец, РВД, НДК и някои стоманени мостове. Изключително важно е лабораториите да се развиват и да дават възможността на повече студенти да се включват в подобни проекти. Това би намалило съществуващата празнина.

Деформирана схема при опън (удължаване)

Експерименталните изпитвания, провеждани в УНИЛ, УАСГ, представят неразривната връзка между теоретичното и практичното, така характерна за инженерната професия, която не е достатъчно застъпена в учебните програми. Тази връзка дава възможност за по-ясното осъзнаване на механичното поведение, както и вплитане на модерните технологии и иновации с класическите теоретични познания. В крайна сметка това е и пътят за усъвършенстването на стандартите и методите на изследване на строителни конструкции, път, по който вероятно много колеги ще поемат.