Супергероиня, впервые появившаяся в комиксах издательства Marvel Comics, теперь шагнула и на большой экран — в марте 2019 года состоялась премьера американского боевика «Капитан Марвел».

Эпизод, когда героиня фильма обрушивает сгусток энергии на мост с крыши вагона, настолько впечатлил эксперта компании Alignex Майка Дэди, что он поставил перед собой своеобразную задачу: найти физическое объяснение происходящему с помощью SOLIDWORKS Simulation.

Построение модели и подготовка к анализу

Смоделировать мост с помощью геометрических объектов было довольно просто. Майк разделил переднюю грань моста на две, выделив таким образом область удара «космических лучей», а чтобы на внутренних ребрах не возникало излишней концентрации напряжений, выполнил на них скругления.
Расчет на прочность проводился при статической нагрузке, однако с одинаковым успехом можно было бы воспользоваться и процедурой нелинейного динамического анализа. Чтобы не слишком усложнять задачу, материалом для моста был выбран обычный железобетон. Природа у этого материала двойственная, поэтому из результатов наибольший интерес представляют два механических напряжения: растягивающее и сжимающее. Внешние грани моста зафиксированы в пространстве и удерживают модель на месте, а для внутренних граней применено условие «ролик/ползун».

Для начала по нормали к передней грани моста было приложено усилие 450 кН. Расчет показал, что этого совершенно недостаточно для возникновения каких-либо серьезных проблем.

Майк продолжил эксперименты. На грани, подвергающейся нагрузке, была сгенерирована сетка; это должно было помочь повысить точность расчета напряжений и сделать более плавным их изменение за пределами области нагрузки. Сетку пришлось также добавить на внутренние скругления, поскольку на них при увеличении нагрузки начали концентрироваться напряжения.

Результаты

Итак, усилие в 450 кН практически не потревожило наш мост. Его необходимо было кардинальным образом увеличить.

Когда усилие довели до 9 МН, на верхней части железобетонного моста был достигнут предел прочности на разрыв. Тем не менее,
конструкция оставалась более или менее устойчивой: усилия не хватало, чтобы разрушить переднюю грань.

И только усилие 55 МН привело к окончательному результату: под воздействием сжимающего напряжения мост не выдержал и рухнул. Кстати, к этому моменту растягивающее напряжение в верхней части в 4 раза превысило предел прочности на разрыв!

Даже если направить усилие слегка вверх (Майк смоделировал его под углом 5 градусов), сжимающее напряжение на передней грани остается крайне высоким. Но, как и ожидалось, основной удар на себя принимает верх моста.

Капитан Марвел в фильме нанесла сокрушительный удар, задействовав всю мощь своей энергии. А вы хотите с такой же энергией решать свои проектные задачи? Тогда вам не обойтись без SOLIDWORKS Simulation.

Для получения дополнительной информации о SOLIDWORKS Dassault Systèmes®, пожалуйста, посетите сайт.

Подписывайтесь на новости Dassault Systèmes и всегда будьте в курсе инноваций и современных технологий.

Dassault Systèmes официальная страница: www.3ds.com/ru

Dassault Systèmes в соц.сетях:

Facebook, Vkontakte, Linkedin
3DS Blog WordPress
3DS Blog Render
3DS Blog Habr

2019-04-27

Вот это энтузиазм!Браво МАЙК!!!