Команда учёных Сочинского государственного университета получила патент на уникальную разработку — лабораторный стенд для определения резонансных частот малоразмерных моделей гидротехнических сооружений.
Авторы изобретения: Константин Макаров, Елена Юрченко, Евгений Юрченко, Юрий Дмитриев, Василиса Юрченко, Эрик Бирюкбаев.
Почему это важно?
Изобретение относится к области измерительной техники и физического моделирования, позволяя исследовать, как модели гидротехнических сооружений реагируют на волновое воздействие, и выявлять опасные резонансные частоты ещё до начала строительства.
Разработанный стенд:
- позволяет определять оптимальные параметры будущих сооружений;
- снижает риски резонансных колебаний;
- повышает точность проектирования;
- применим для моделей из различных материалов, включая электроупругие и ферромагнитные.
Полученные результаты могут быть экстраполированы на реальные объекты, а сама методика — применяться в гидротехнической отрасли по всей стране!
Поздравляем наших учёных с этим значимым достижением и весомым вкладом в развитие отечественной науки и инженерной практики. Ждём новых открытий и инноваций!
Расскажем подробнее об изобретении!
Объект исследования – малоразмерные модели берегозащитных сооружений из электроупругих материалов при динамическом воздействии морских волн. Предмет исследования – амплитудно-частотный спектр отклика моделей берегозащитных сооружений. Цель исследования – оценка устойчивости берегозащитных сооружений на основе физического моделирования. Результат – полученный отклик в случае недостаточной массы или жесткости берегозащитных сооружений позволит предотвратить потерю их устойчивости.
Публикации и награды:
1. Макаров К.Н., Юрченко Е.Е., Бирюкбаев Э.К., Юрченко В.Е. Исследование резонансных характеристик гидротехнических сооружений и зданий на малоразмерных моделях/Вестник МГСУ Научно-технический журнал по строительству и архитектуре Том 16. Выпуск 11. 2021 г. - с. 1452-1461 DOI:10.22227/1997-0935.2021.11.1452-1461.
2. Макаров К.Н., Юрченко Е.Е., Волков А.Н., Юрченко В.Е. Моделирование ассиметричных зданий общественных центров при реновации с использованием электроупругих свойств пластика ABS/ Журнал Строительные материалы и технологии XXI века, № 3, 2022 г.
3. Медаль 2 ой степени 18-ого Международного фестиваля молодежного научно-технического творчества, 2023 4. Макаров К.Н. Пьезоэффект в листовом и печатном ABS-пластике — материале моделей зданий при динамических воздействиях / К.Н. Макаров, Е.Е.Юрченко, Ю.А. Дмитриев, В.Е. Юрченко // Вестник евразийской науки. - 2023. - Т. 15. - № 5.
Лабораторный стенд состоит из: генератора частот, усилителя, аккумулятора, электроакустического преобразователя - диффузора, емкости с песком и дистиллированной водой, микрофонного усилителя с электродами, модели и компьютера-осциллографа.
Модели берегозащитных сооружений (масштабы 1: 150 или 1: 200) выполнены из материалов, обладающих электроупругостью: оргстекла и пластика ABS
Результат измерений – амплитудно-частотный спектр отклика
Преобразования измерений
Колебания физических моделей, регистрируемые программой SpectraLab компьютера-осциллографа по двум измерительным каналам, измеряются в mV. Преобразование mV в dB позволяет составить уравнения движения моделей и в итоге получить значения перемещений моделей в мм.
Заключение
1. Лабораторный стенд для испытания физических малоразмерных моделей берегозащитных сооружений регистрирует их отклик в виде двухканальной осциллограммы.
2. Амплитудно-частотный спектр отклика позволяет оценить устойчивость берегозащитных сооружений и разработать мероприятия для предотвращения потерь при внешних воздействиях.
3. Масштабирование результатов перемещений по критериям подобия позволяет экстраполировать результаты физического моделирования на полномасштабные берегозащитные сооружения.