دانشمندان روسی راهی برای افزایش استحکام پل‌ها و اسکله‌ها پیدا کرده‌اند

پرچ‌های کامپوزیتی سبک وزن برای پل‌ها و اسکله‌ها توسعه داده شده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار،مهندسان دانشگاه اسکولتک به همراه موسسه فناوری هاربین، نوع جدیدی از بست را برای سازه‌های کامپوزیتی پیشنهاد داده‌اند که می‌تواند جایگزین پیچ‌های فلزی سنگین و خورنده شود. سرویس مطبوعاتی دانشگاه این موضوع را به Gazeta گزارش داد.

در پل‌های تمام کامپوزیتی، اسکله‌های دریایی، برج‌های خنک‌کننده نیروگاه‌های حرارتی و سایر سازه‌های ساخته شده از پروفیل‌های پلیمری، پیچ‌های فلزی نقطه ضعف سازه هستند. آنها وزن را افزایش می‌دهند، عمر مفید را کاهش می‌دهند و به خصوص در محیط‌های تهاجمی به سرعت دچار شکست می‌شوند. به گفته الکساندر سافونوف، مدیر تحقیقات، امروزه عمر مفید کل سازه اغلب توسط عمر مفید بست‌های فولادی محدود می‌شود، در حالی که خود عناصر کامپوزیتی استحکام خود را به طور قابل توجهی طولانی‌تر حفظ می‌کنند.

دانشمندان پیشنهاد داده‌اند که اتصالات پیچ و مهره‌ای با پرچ‌های کامپوزیتی ساخته شده از پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با فایبرگلاس جایگزین شوند. این بست مستقیماً در محل ساخته می‌شود: یک پین ترموپلاستیک از اجزای سازه عبور داده می‌شود، پس از آن انتهای آن گرم و صاف می‌شود و یک اتصال یکپارچه تشکیل می‌شود. پروفیل‌های سازه‌ای از یک پلیمر ترموست ساخته شده‌اند که هنگام گرم شدن تغییر شکل نمی‌دهد و پایداری کل سیستم را تضمین می‌کند.

این پرچ‌ها با استفاده از روش پالتروژن تولید می‌شوند، روشی که در آن الیاف تقویت‌کننده آغشته به یک چسب پلیمری از طریق یک قالب کشیده می‌شوند. ماده حاصل می‌تواند بار‌های زیادی را تحمل کند و در برابر خوردگی مقاوم است. مهندسان این اتصالات را از نظر استحکام و دوام آزمایش کردند و آنها را با پیچ و مهره‌های سنتی، اتصالات چسبی و روش‌های اتصال ترکیبی مقایسه کردند. این آزمایش‌ها بار شکست و تعداد چرخه‌های بار را که سازه می‌تواند در صورت کاهش بار به ۲۰ تا ۹۰ درصد از حداکثر آن تحمل کند، تعیین کردند.

نتایج نشان داد که پرچ‌های کامپوزیتی مقاومت خستگی قابل مقایسه یا بالاتری نسبت به پیچ‌های فلزی ارائه می‌دهند، در حالی که وزن مجموعه را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند و خطر خوردگی را به طور کامل از بین می‌برند. ترکیب پرچ‌ها و یک لایه چسب، دوام حتی بالاتری را نیز به همراه داشت.

این یافته‌ها راه را برای ایجاد سازه‌های مهندسی کاملاً کامپوزیتی بدون عناصر فلزی - از پل‌ها و اسکله‌ها گرفته تا مخازن مواد شیمیایی و سازه‌هایی برای محیط‌های صنعتی سنگین - هموار می‌کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری