Nowe oprogramowanie do ochrony mostów: rozpoczyna się przyszłość inżynierów!

Nowe oprogramowanie do ochrony mostów: rozpoczyna się przyszłość inżynierów!

Universität der Bundeswehr München, 85577 Neubiberg, Deutschland - 12 lutego 2025 r. University of the Bundeswehr Monachium (UnibW M) poczynił znaczny postęp w opracowywaniu narzędzi programowych do wykrywania ryzyka. Programy 4C i Queens zostały specjalnie utworzone w celu przewidywania potencjalnych zagrożeń, takich jak zapadające się mosty za pomocą symulacji komputerowych. Narzędzia te są nie tylko postępowe technologicznie, ale także open source, co umożliwia światową współpracę około jednej trzeciej globalnej społeczności badawczej. Dr.-ining. Matthias Mayr i Dr.-ining. Sebastian Brandstäter, członkowie symulacji opartej na grupie roboczej w Instytucie Matematyki i Symulacji opartej na komputerze (IMCS), odgrywają kluczową rolę w tej inicjatywie badawczej.

Projektowanie obu narzędzi programowych daje cel analizy złożonego ryzyka w infrastrukturach, takich jak mosty. Najczęstsze ryzyko, które może prowadzić do zawalenia się mostu, to zmęczenie materialne, duży ruch i wpływy środowiskowe. Tragicznym przykładem takiego ryzyka jest upadek mostu mostu Drezno Carol we wrześniu 2024 r., Który podkreślił potrzebę takich środków zapobiegawczych.

Rozwój technologiczny w budownictwie mostów

Oprogramowanie 4C (Computational Community Code) koncentruje się na tworzeniu modeli wirtualnych, które analizują pytania mechaniczne w naukach przyrodniczych, inżynierii i biomedycynie. Z drugiej strony królowe (kwantyfikacja niepewnych efektów w systemach inżynieryjnych) kontroluje symulację wielu wariantów, a tym samym znacznie poprawia ocenę ryzyka. Narzędzia te są używane nie tylko w budownictwie, ale także w biomedycynie, gdzie służą do modelowania narządów, takich jak żołądki i naczynia krwionośne.

Krytycznym punktem oceny mostów jest tak zwany 30-letni cykl wypadków mostowych, który został potraktowany podczas badania przez Sily i Walkera, a także Petroski. Teoria ta sugeruje, że poważne incydenty występują w budowie mostów co 30 lat, które często wynikają z przekraczania poprzednich limitów oceny lub trudności w komunikacji w organizacjach. Odkrycia te pokazują, że obecne oceny statystyczne i nowe rozwój technologiczny w inżynierii lądowej są niezbędne.

Zorientowane na przyszłość podejścia do inspekcji mostu

Federalny Instytut dróg (BAST) poczynił również postępy w państwowej ocenie inteligentnych mostów. Należy opracować nową procedurę analizy i oceny w celu lepszego określenia bieżącego stanu i niezawodności mostów. W tym kontekście bardzo ważne są indywidualne warunki brzegowe i aspekty ekonomiczne w planowaniu konserwacji.

Planowana procedura obejmuje ciągłą ocenę stanu i projekt oparty na prawdopodobieństwie, który umożliwia uchwycenie zmian w naturze mostów w czasie rzeczywistym. Szczególnie godne uwagi jest potrzeba optymalizacji procedur kontroli i monitorowania w celu rozpoznania mechanizmów uszkodzeń w dobrym czasie i podjęcia odpowiednich środków.

Rozwój technologii oprogramowania i obecnie progresywne analizy strukturalne mogą oznaczać znaczny postęp w budowie mostów i bezpieczeństwie infrastruktury transportowej. Prace Unibw M, Tum i Bast zapewniają wspólny cel: bezpieczny i zrównoważony system mostu na przyszłość.

Aby uzyskać więcej informacji na temat narzędzi oprogramowania 4C i Queens, odwiedź strony internetowe www.4c-multipiphysics.org i www.queens-py.org