priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2022-65-6-451-456pribor-263Research ArticleНАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC AND PRACTICAL DEVELOPMENTSРасчет трещин в металлических конструкциях объектов транспортной инфраструктурыCalculation of cracks in metal structures of transport infrastructure facilitiesТкаличВ. Л.TkalichV. L.

Вера Леонидовна Ткалич - д-р техн. наук, профессор, факультет безопасности информационных технологий

Санкт-Петербург

Vera L. Tkalich - Dr. Sci., Professor, Faculty of Secure Information Technologies

St. Petersburg

vera_leonidovna_tkalich@mail.ruКалинкинаМ. Е.KalinkinaM. E.

Мария Евгеньевна Калинкина - магистрант, факультет систем управления и робототехники

Санкт-Петербург

Maria Е. Kalinkina - M. Sc., Faculty of Control Systems and Robotics

St. Petersburg

mariia_kalinkina@mail.ruКоробейниковА. Г.KorobeynikovA. G.

Анатолий Григорьевич Коробейников - д-р техн. наук, профессор, факультет безо-пасности информационных технологий

Санкт-Петербург

Anatoly G. Korobeynikov - Dr. Sci., Professor, Faculty of Secure Information Technologies; Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation of the RAS, St. Petersburg Branch

St. Petersburg

Korobeynikov_A_G@mail.ruПирожниковаО. И.PirozhnikovaO. I.

Ольга Игоревна Пирожникова - канд. техн. наук, факультет безопасности информационных технологий

Санкт-Петербург

Olga I. Pirozhnikova - PhD, Faculty of Secure Information Technologies

St. Petersburg

cheesecake@mail.ru1Университет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian FederationУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian FederationУниверситет ИТМО; Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАНРоссияITMO University; Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation of the RASRussian FederationУниверситет ИТМОРоссия1ITMO UniversityRussian Federation202202122024656451456Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/263

Представлен подход к решению задач теории трещин, относящихся к так называемым „экстремальным задачам механики“. Рассмотрена задача „хрупкого разрушения“ для плоского элемента при наличии в нем прямоугольной трещины. Анализ динамики изменения трещины проведен на базе математической модели в частных производных. При расчете были заданы конкретные параметры материала, в частности алюминия, для упругого элемента и нагрузки. Полученные результаты позволили сделать вывод о значимости геометрического расположения упругих элементов в металлических изделиях объектов мониторинга транспортной инфраструктуры.

An actual approach to solving problems of the theory of cracks related to the so-called “extremal problems of mechanics” is presented. The problem of “brittle fracture” for a flat element in the presence of a rectangular crack in it, is considered. An analysis of the fracture change dynamics is carried out based on a mathematical model in partial derivatives. The calculations are performed with specific parameters of the material, in particular aluminum, of the elastic element and the load. The obtained results lead to conclusion on importance of geometric arrangement of the elastic elements in metal products of objects of transport infrastructure monitoring.

оценка технического состоянияметаллические конструкциидефектоскопиялипшецевы границытеория энергии формоизмененияassessment of technical conditionmetal structuresflaw detectionLipschitz boundariestheory of energy of shape changeРабота выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации № МК-5323.2022.4.The work was supported by the grant of the President of the Russian Federation No. MK- 5323.2022.4.ReferencesBSI. Guide to Methods for Assessing the Acceptability of Flaws in Metallic Structures. British Standards Institute, Tech. Rep. BS 7910:2013+A1:2015, 2015 [Электронный ресурс]: <doi.org/10.3403/30241230>.BSI, Guide to Methods for Assessing the Acceptability of Flaws in Metallic Structures, British Standards Institute, Tech. Rep. BS 7910:2013+A1:2015, 2015, https://doi.org/10.3403/30241230.Лурье А. И. Теория упругости. М.: Наука, 1970. 940 с.Lurie A.I. Teoriya uprugosti (Theory of Elasticity), Moscow, 1970, 940 р. (in Russ.)Newman J. C. and Raju I. S. An empirical stress-intensity factor equation for the surface crack // Engineering Fracture Mechanics. 1981. Vol. 15, N 1. P. 185—192 [Электронный ресурс]: <https://doi.org/10.1016/0013-7944(81)90116-8>.Newman J.C. and Raju I.S. Engineering Fracture Mechanics, 1981, no. 1(15), pp. 185–192, https://doi.org/10.1016/0013-7944(81)90116-8.Bowness D. and Lee M. M. K. Prediction of weld toe magnification factors for semi-elliptical cracks in Tbutt joints // Intern. J. of Fatigue. 2000. Vol. 22, N 5. P. 369—387 [Электронный ресурс]: < https://doi.org/10.1016/S0142-1123(00)00012-8>.Bowness D. and Lee M.M.K. International Journal of Fatigue, 2000, no. 5(22), pp. 369–387, https://doi.org/10.1016/S0142-1123(00)00012-8.Морозов Н. Ф. Математические вопросы теории трещин. M.: Наука, 1984.Morozov N.F. Matematicheskiye voprosy teorii treshchin (Mathematical Problems of the Theory of Cracks), Moscow, 1984. (in Russ.)Korobeynikov A. G., Fedosovsky M. E., Maltseva N. K., Baranova O. V., Zharinov I. O., Gurjanov A. V., Zharinov O. O. Use of information technologies in design and production activities of instrument-making plants // Indian J. of Science and Technology. 2016. Vol. 9, N 44. Р. 104708.Korobeynikov A.G., Fedosovsky M.E., Maltseva N.K., Baranova O.V., Zharinov I.O., Gurjanov A.V., Zharinov O.O. Indian Journal of Science and Technology, 2016, no. 44(9), pp. 104708.Korobeynikov A. G., Grishentsev A. Y., Velichko E. N., Aleksanin S. A., Fedosovskii M. E., Bondarenko I. B., Korikov C. C. Calculation of Regularization Parameter in The Problem of Blur Removal in Digital Image // Optical Memory & Neural Networks (Information Optics). 2016. Vol. 25, N 3. Р. 184—191.Korobeynikov A.G., Grishentsev A.Y., Velichko E.N., Aleksanin S.A., Fedosovskii M.E., Bondarenko I.B., Korikov C.C. Optical Memory & Neural Networks (Information Optics), 2016, no. 3(25), pp. 184–191.Гришенцев А. Ю., Коробейников А. Г. Средства интероперабельности в распределенных геоинформационных системах // Журнал Радиоэлектроники. 2015. № 3 [Электронный ресурс]: <https://elibrary.ru/download/elibrary_23327290_33687569.pdf>.Grishentcev A.U., Korobeynikov A.G. Zhurnal Radioelektroniki (Journal of Radio Electronics), 2015, no. 3, https://elibrary.ru/download/elibrary_23327290_33687569.pdf.Богатырев В. А, Богатырев С. В. Своевременность обслуживания в многоуровневых кластерных системах с поэтапным уничтожением просроченных запросов // Вестн. компьютерных и информационных технологий. 2018. № 2(164). С. 28—35.Bogatyrev V.A., Bogatyrev S.V. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii (Herald of Computer and Information Technologies), 2018, no. 2(164), pp. 28–35. (in Russ.)Мунтян Е. Р. Использование нечетких GH-моделей для представления сложных технических систем // Информатизация и связь. 2021. № 3. С. 55—60. DOI: 10.34219/2078-8320-2021-12-3-55-60.Muntyan E.R. Informatizatsiya i svyaz', 2021, no. 3, pp. 55–60, DOI: 10.34219/2078-8320-2021-12-3-55-60.(in Russ.)Колоденкова А. Е., Верещагина С. С., Мунтян Е. Р. Разработка единой интеллектуальной системы поддержки принятия решений для диагностирования электротехнического оборудования промышленности // Сборник трудов XIII Всероссийского совещания по проблемам управления ВСПУ-2019. СПб: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2019. С. 1874—1878. DOI: 10.25728/vspu.2019.1874.Kolodenkova A.E., Vereshchagina S.S., Muntyan E.R. Sbornik trudov XIII Vserossiyskogo soveshchaniya po problemam upravleniya VSPU-2019 (Proceedings of the XIII All-Russian Conference on Management Problems of the VSPU-2019), 2019, рр. 1874–1878, DOI: 10.25728/vspu.2019.1874. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.