Регистрация / Вход
Прислать материал

Построение алгоритма и ПО, моделирующего развитие трещин на бетонных поверхностях с помощью уравнения Гутенберга-Рихтера

ФИО: Ивочкин И. А.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: к.ф.-м.н., доц. Шихеева Валерия Владимировна

Институт: Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления

Кафедра: Кафедра Инженерной кибернетики

Академическая группа: ММ-12-1

Развитие человечества повлекло за собой рост населения, а, следовательно, рост потребности в большем количестве строений для различных нужд. Но здания необходимо обслуживать, поэтому перед учеными встала задача диагностики повреждений внутри сооружений, ведь одна из важнейших задач современного строительства – сохранить здание, а не снести его. Оказалось, что для такой задачи идеально подходит математический аппарат фрактальной геометрии. Фракталы существуют везде, где прикладывает свою руку природа. Конкретно в зданиях фрактальная структура прослеживается при анализе макро- и микротрещин.

В своей исследовательской работе я поставил перед собой задачу прогнозирования развития трещин в неоднородной структуре строительных композитных материалов. Для выявления повреждений в строительных материалах существуют т.н. методы неразрушающего контроля. Одним из таких методов является акустическая эмиссия. Преимуществами этого метода является то, что источником сигнала является сам материал, и то, что акустическая эмиссия обнаруживает развивающиеся, а потому и самые опасные дефекты.

Существует несколько моделей, позволяющих осуществить эту задачу, я же взял за основу случайный процесс Юла, в котором в качестве параметра я применю коэффициент b уравнения Гутенберга-Рихтера, предназначающегося для оценки повреждений и разрушений при землетрясениях. Данное решение предложили итальянские ученые А. Карпинтери, Дж. Лачидонья и С. Пацци.

Смысл зависимости, предложенной в уравнении, сводится к тому, что более локализованному процессу повреждения соответствует более низкое значение коэффициента b, и наоборот, обширному распространению соответствует большее значение b.

Целью своей работы я ставлю разработку ПО, моделирующее процесс развития трещин на гетерогенных строительных поверхностях, используя вышеописанную модель. В настоящее время я занимаюсь разработкой алгоритма для фрактального анализа изображений трещин.