В ДВФУ испытывают «усталость» металлов для железнодорожного транспорта

Испытания материалов для несущих элементов подвижного состава начались в ДВФУ. На уникальном оборудовании ученые изучают поведение металлов при высокочастотном воздействии и их сопротивление «усталости», которая является главной причиной разрушения конструкций. Проект «Оценка и прогнозирование подвижного состава железнодорожного транспорта» реализуется в ДВФУ в сотрудничестве с Московским университетом путей сообщения Императора Николая II, сообщили НИА-Владивосток в пресс-службе вуза.

Как рассказала заведующая Лабораторией механических испытаний и структурного анализа материалов Инженерной школы ДВФУ Екатерина Гридасова, причиной большинства промышленных аварий и разрушений несущих конструкций является «усталость» материала — накопление внутренних повреждений, которые развиваются как при больших, так и при умеренных, но многократно воздействующих нагрузках.

«Изучение поведения конструкционных материалов при их гигацикловой «усталости» — требует непрерывной работы испытательного оборудования в течение нескольких лет, — объясняет Екатерина Гридасова. — Единственным способом экспериментального получения характеристик сопротивления «усталости» материалов в таких условиях является проведение высокочастотных испытаний. Благодаря уникальной ультразвуковой машине Ultra Sonic Matic Testing System компании Shimadzu с рабочей частотой 20 тысяч герц мы можем достичь область гигациклов от шести дней до двух недель. Подобной техники нет на всей восточной части России».

В рамках совместного проекта с кафедрой транспортного строительства московского вуза во главе с профессором, доктором наук Алексеем Локтевым в ДВФУ исследуют гигацикловую «усталость» стали и различных алюминиевых сплавов, из которых изготавливают основные элементы подвижного состава. На сегодняшний день в центре уже провели более ста экспериментов образцов из стали и алюминия. Магистрант кафедры сварочного производства Инженерной школы Антон Гришин отмечает, что именно алюминиевые сплавы все чаще используются для уменьшения массы вагонов метро и скоростных поездов, снижения стоимости производства и увеличения долговечности, поэтому ученым важно знать их выносливость.

С проведением экспериментов испытание металлов на выносливость не заканчивается. Следующий этап — металлографические исследования образцов, в ходе которых ученые изучают зоны активации «усталостной» трещины. По словам Екатерины Гридасовой, последние научные работы по всему миру доказывают: в гигацикловой области разрушение происходит не на поверхности материалов, а внутри, что ставит перед учеными новые, но чрезвычайно интересные исследовательские задачи.

Добавим, что Лаборатория механических испытаний и структурного анализа материалов Инженерной школы ДВФУ является сертифицированным центром для проведения испытаний самых разных материалов — от продукции медицинской и легкой промышленности до стальных деталей и композитных материалов. Оборудование японской компании Shimadzu позволяет с высокой точностью измерять прочность исследуемых образцов при их сжатии, растяжении, изгибе и других манипуляциях с применением нагрузки от 10 ньютонов до 100 килоньютонов. По признанию представителей Shimadzu, действующая в ДВФУ лаборатория — единственная в России, где собрана полная линейка установок для статических и динамических испытаний.