Разработка конструктора для моделирования сооружений. Например, переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Конструктор состоит из гибких элементов, которые моделируют балки. Балки соединяются между собой с помощью магнитов. Эти элементы будут использоваться для создания различных конструкций. На собранных переходах можно будет, задавая различные нагрузки и их сочетания: землетрясения, ветровые, снеговые и др., анализировать поведение реальной модели в схожей ситуации. Сценариев использования такого конструктора может быть масса.

Проект позволит сотрудникам научно-исследовательских институтов создавать стенды, моделирующие различные конструкции и сооружения, используя простые гибкие элементы - пружины различной жесткости, моделирующие балки, магниты - для соединения деталей, различные датчики деформаций и др. Задавая на опытную модель различные нагрузки и воздействия, возможно будет получить представление о поведении реального сооружения в той же ситуации в целом. Поскольку для любого научного предположения имеется необходимость в экспериментальном подтверждении, то остро встаёт вопрос о создании подходящих условий для данного эксперимента, чему может поспособствовать предлагаемый проект
Также проект будет полезен студентам, близким к специальностям строительства и проектирования, получившим на лекциях представление о различных конструкциях и сооружениях, ознакомиться с ними и на практике, сконструировав прочную и устойчивую модель вантового моста, висячего перехода, балочной конструкции, фермы и тому подобные. Подтвердить "бумажный" расчет. Ознакомиться с тем, как различные внешние явления влияют на устойчивость конструкции.

Предлагаемый конструктор позволяет смоделировать практически любую строительную конструкцию. На данный момент проанализировать модель непростой пространственной конструкции можно, используя различное ПО - Ansys, SCAD++ и др., но они дорогие и могут быть непонятны интуитивно многим потенциальным пользователям.
В остальном - существующие на данный момент подобные стенды, помимо своей дороговизны - громоздки, малокастомизируемы. Также, использование пружин как опоры - новый принцип натурного моделирования взаимодействии трубы с грунтом. Гибкие элементы - пружины сжатия позволят наиболее точно смоделировать "балку на упругом основании" = "взаимодействие труба - грунт". Это позволит подтверждать результаты, полученные в программных комплексах.

Для создания наиболее точной модели взаимодействия работы системы трубопровод – грунт будут использоваться пружины, работающие на сжатие. Принимая за трубопровод металлическую трубу, массой 1 килограмм, длиной 2 метра, предлагается использование пружин с интенсивностью жесткости 140 Н/м2 (при учете свободного перемещения пружины 35 миллиметров). 
Моделирование балок, работающих на растяжение и изгиб – пружинами растяжения.
Для задания различных видов опор, ограничивающих свободное перемещение стенда, будут использоваться металлические уголки, по 4 – для задания жесткой заделки, по 2 – для моделирования шарнирно-неподвижной опоры.
Для понимания того, будет ли стенд устойчив под воздействием различных нагрузок, предполагается разработка мобильного или компьютерного ПО, позволяющего быстро и удобно протестировать потенциальную модель.

Планируется разработка, изготовление и выпуск наборов с различным наполнением. Наполнение будет зависеть от поставленной задачи. То есть, будут как наборы для сооружения, моделирования и тестирования типовых конструкций, так и наборы для свободного инженерно-научного творчества. Будет проработано и определено оптимальное соотношение механических характеристик деталей в соответствии с поставленной потребителем задачей.
Комплект предполагает наличие большого количества запасных конструкторских элементов. А также, подробные сопутствующие конструктору инструкции, методические рекомендации, в электронном и бумажном виде, в доступном и понятном для широкой аудитории виде.
Упаковка деталей конструктора предполагается малогабаритной, удобной для транспортировки.
Стоимость аналогичных комплексов, позволяющих смоделировать отличные от нормальных условия пролегания трубопровода, высока, в сравнении с предполагаемыми.
В сравнении с существующие аналогами, предлагаемый проект более кастомизируем, дешевый, малогабаритен.
Кроме того, в условиях нынешней санкционной политики, в связи с текущими проблемами логистики, получить существующие наборы со схожим элементным составом (например, Mola, Pasco и т.д.), на территорию РФ - невозможно.

На страницу проекта