«Стійкість пластин є важливою характеристикою для різних інженерних споруд, таких як суднові, авіаційні конструкції, механічні системи та інші», — пояснює Ярослав Мартиченко, керівник стартап команди-резидента Pochatok Space.
Коли на пластину діє одночасно кілька навантажень, її стійкість може бути значно змінена. Вивчення впливу спільної дії кількох навантажень на стійкість пластин має важливе значення для забезпечення безпеки та ефективності різних інженерних систем.
Завдяки використанню наших методів розрахунку
1) відбувається значне зниження матеріаломісткості конструкції, саме через більш точні розрахунки і врахування більшої кількості факторів, що впливають на картину напружено-деформованого стану пластини;
2) знижуються проектні товщини конструктивних елементів, що в свою чергу знижує вагу конструкції і може підвищити грузопідйомність у суден чи великих літальних апаратів.
Одним з ключових аспектів вивчення впливу спільної дії навантажень на стійкість пластин є розуміння взаємодії між навантаженнями. Коли два або більше навантажень діють на пластину, вони можуть взаємодіяти між собою і змінювати механічну відповідь пластини.
Одне навантаження може підсилювати ефект іншого навантаження, або, навпаки, послаблювати його вплив. Цей фактор потребує детального аналізу і вимагає врахування взаємодії між навантаженнями при визначенні стійкості пластини.
Якщо, для прикладу, взяти сталеву прямокутну пластину розмірами 1000х1000х10 мм, при щільності сталі 7800 кг на м3, то її вага становить 78 кг, при зниженні товщини на 2 мм вага знижується до 62,4 кг. Економія у металі становить майже 16 кг, а коли таких пластин багато сотень?
Ярослав Мартиченко пояснює: «Наша методика допомогає значно знизити собівартість побудови інженерних споруд, таких як судна, літаки, ракети, мости і за рахунок зниження матеріаломісткості одночасно підвищити їх вантажопідйомність».
Нехтування оцінки стійкості пластин, можуть в багатьох випадках призвести до руйнівних наслідків.
Більшість сучасних методик оцінки стійкості взагалі не розглядають фактор взаємної дії декількох типів простих навантажень. Саме це може викликати значні похибки (в деяких випадках більше 60 %) при проектуванні металоконструкцій.
Стартап D&M Ingenium Consultancy і резидент Pochatok Space за допомогою методів чисельного дослідження та експериментальної верифікації впроваджує власну методику оцінки стійкості пластинчатих елементів корпусних конструкцій, в якій враховується вплив взаємної дії простих навантажень, при кожному з яких пластина може втратити стійкість. Також враховується вплив конструктивних особливостей, таких як співвідношення сторін, форма та розмір вирізу тощо.
На базі виконаних досліджень команда цього стартапу опубліковала серію наукових статей та оформлила патент на корисну модель.
«Наша команда має досвід у впровадженні цієї методики, коли виконувала оцінку можливості підняття корпусу баржі для ремонту на території суднобудівного заводу», — додає Ярослав Мартиченко.
При першому огляді, всі умови міцності виконувались, але інженери підприємства-клієнта не врахували фактор стійкості пластин. Фахівці D&M Ingenium Consultancy зробили перерахунок і надали потрібні рекомендації суднобудівному підприємству при реалізації яких були успішно проведені ремонтні роботи.