• 13 августа, 
Министерство транспорта Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
(Росморречфлот)
Главная // Новости / Новостная лента / /
17 ноября 2017, 18:04

Формулой по бифуркации: открытие ученого ВГУВТ поможет уберечь мосты и дамбы

НИЖНИЙ НОВГОРОД. Профессор Волжского университета водного транспорта Владимир Белых вместе со своим сыном Игорем Белых, ныне работающим в  Университете штата Джорджия (США), вывели формулу, позволяющую снизить угрозу для мостов и плотин от возникновения резонанса.

15 ноября ректор Игорь Кузьмичев на ученом совете Института экономики, управления и права ВГУВТ поздравил Владимира Николаевича с научным открытием, о котором сообщили крупные научные издания и мировые СМИ. А началось все со статьи в  авторитетном научном издании Science Advances.

- Я хотел бы отметить, что этот успех не случаен, а является результатом долголетней работы в области теории бифуркаций. т.е явлений с резкими изменениями поведения систем. Катастрофа, авария – все это бифуркации. Поэтому бесспорно у открытия нашего ученого есть важный прикладной аспект: в области безаварийной эксплуатации мостов и гидротехнических сооружений открылась новая интересная страница для исследований. Открытие это столь велико, что принадлежит всему человечеству, - отметил руководитель вуза.

Проблема "пляшущих" и нередко разрушающихся в результате этих «плясок» мостов широко известна публике уже более полутора веков. Так, в середине XIX века под городом Анжур во Франции рухнул мост, когда по нему проходил в ногу строй солдат. Расследование катастрофы, в результате которой погибло 226 человек, позволило выявить причину – возникновение резонанса в конструкции моста, резко усилившего колебания от мерного шага военных. Вскоре после этого в армиях крупных стран в уставы был добавлен запрет проходить мосты, эстакады и т.п. в колоннах строевым шагом. В 1905 году в Санкт-Петербурге рухнул подвесной тогда Египетский мост, когда по нему проходил конный эскадрон. Хотя конным строем «в ногу» идти невозможно, для появление резонанса хватило суммы близких по дробности колебаний от передвижения множества лошадей со всадниками. Резонанс, спровоцированный асинхронным передвижением большого количества людей, вызвал опасную «пляску»  моста "Миллениум" в Лондоне сразу после его открытия в 2000 году. Как отметили ученые, резонанс возник, несмотря на то, что пешеходы передвигались по мосту произвольно.

Заинтересовавшиеся проблемой заведующий кафедрой математики ВГУВТ Владимир Белых и его сын Игорь создали математическую модель и ее компьютерную визуализацию, позволяющую конструкторам мостов и подобных сооружений избежать проблем в будущем.

- В нашей работе даны конкретные рекомендации как избегать появления неустойчивости и  тем более катастрофические явления, - рассказал Владимир Николаевич. - Однако много нерешенных проблем остается, в частности, это касается ветровых нагрузок и других воздействий окружающей среды. На практике часто получается так, что при проектировании инженеры, пользуясь имеющимися у них методиками (разработанными и утвержденными!), не могут предсказать возможных неожиданных изменений динамики, приводящих в том числе и к катастрофам. Разрушение моста Такома в 1940 году, недавние «танцы» Волгоградского моста – яркие тому примеры. Математическими задачами, имеющими прямое отношение к катастрофам (а это один из видов бифуркаций), мы и собираемся заниматься в дальнейшем.

Досье:

Работа выполняется по гранту РФФИ (Российский фонд фундаментальных исследований), полученному кафедрой математики ВГУВТ на период 2015-2017 гг. (руководитель Белых В.Н.), по научному направлению ВГУВТ «Бифуркационная теория динамических систем». Начиная с 2016 г. в работе по динамике мостов стал принимать активное участие Игорь Белых – профессор Университета Джорджии, Атланта, США. 

В результате получен результат, получивший высокую оценку специалистов и признанный мировым научным сообществом как научное открытие. Ссылка на публикацию в Science Advances: http://advances.sciencemag.org/content/3/11/e1701512

 


< Назад