Являясь значительным инновационным достижением в области промышленных настилов, ортотропный стальной настил, который характеризуется малым весом, высокой несущей способностью и широким спектром применения, стал основной конструкцией настилов большепролётных сооружений. Однако при этом в центре пролёта возникают высокие напряжения изгиба.
Трещины как причина усталости металла
Чтобы предотвратить распространение усталостных трещин, движение по профилированным настилам приходится временно прерывать. Это приводит к технологическим неудобствам. Усталостная трещина влияет на функциональные характеристики конструкций и качество обслуживания, в результате чего значительно сокращает продолжительность жизненного цикла настилов.
Проблемы утомляемости ортотропных стальных настилов, обладают следующими типовыми характеристиками:
- Универсальностью;
- Ранним началом распространения трещины;
- Множественностью мест появления;
- Способностью к воспроизводимости.
Такие проблемы приводят к заметным экономическим потерям и плохому социальному влиянию на персонал участков, которые пользуются такими настилами.
Способы снижения причин усталости металла
Текущие исследования по данному вопросу в основном сосредоточены на том, как улучшить усталостные характеристики вновь разрабатываемых конструкций пресс-настилов. Основные методы исследования - экспериментальное тестирование и теоретический анализ.
Тестирование целесообразно выполнять в следующей последовательности:
- Оценить усталостные характеристики.
- Проверить технологические процессы производства пресс-настилов.
- Проконтролировать точность используемого оборудования.
- Исследовать инновационные элементы конструкций.
- Оценить применяемые методы контроля качества.
- Проверить действенность управления всеми производственными процессами.
После этого вновь изготовленные пресс-настилы подвергаются повторному исследованию на выявление зон усталости металла.
Что провоцирует явления усталости
Достижения в области поиска улучшили усталостные характеристики ортотропных стальных настилов, углубили понимание механизма усталостных повреждений и способствовали развитию и техническому прогрессу в данной области. Тем не менее, интенсивная среда обслуживания, которая связана с ростом людских потоков быстрое, увеличение доли тяжёлых транспортных средств и значительная перегрузка, ставит под сомнение долговечность профилированных настилов традиционного исполнения. До сих пор отсутствуют достоверные данные, которые касаются фактической продолжительности жизненного цикла рассматриваемых конструкций.
Таким образом, возникающая проблема может быть удовлетворительно решена применением пространственного компьютерного моделирования. При этом в качестве исходных данных необходимо использовать первоначальные физико-механические характеристики материала пресс-настилов, напряжений, возникающих в зонах сварки, а также интенсивность нагрузок на эксплуатируемую конструкцию.
