mors mors
257
BLOG

psychologia smoleńska - o metodach, elementach i nieskończoności

mors mors Rozmaitości Obserwuj notkę 0

 

 

"Trudno zostać profesorem... ale bardzo łatwo nim być"

[mój brat - pracownik naukowy dr inż. :)]

 

MESssssss -nazywaliśmy to w  szkole Metoda Eliminacji Studentów :) chichot historii... dzisiaj okazuje się pogromcą... "profesorów"

MOC była wtedy z nami :) tyle, że znaczyło to akurat Mechanika Osrodków Ciągłych. Dla nas bardziej "wytrzymałką" czy wytrzymałością materiałów, ale jak brzmi - MOC. Jak czemuś nadamy nośną nazwę to od razu mam ochotę przyklęknąć i słuchać na kolanach.

Mówimy, że coś jest zrobione z aluminium - oczywiste uproszczenie, kiedyś garnki z Olkusza robiono z aluminium 99.9% czy może bardziej po polsku z glinu. W konstrukcji okrętowej czy lotniczej oraz innej to oczywiśnie stopy al, z miedzią, cynkiem, magnezem, manganem, niklem, krzemem - PA4 PA6 PA9 PA11 albo 6082, 2017, 7075... co to jest? to się w ogóle nie sprzedaje medialnie.

Ale DURALUMINIUM, FORTAL, HYDRONALIUM, MAGNAL, SILUMIN... łoł to jest moc... nie... MOC. W tym jest siła i potęga. TICO nie brzmi tak bojowo jak XC90

Dlaczego - DUR ALUMINIUM?

jak DURABLE? trwały, wytrzymały, solidny, niezachwiany... może

jak DURUS? twardy... niewykluczone

może jak DUREN - miasto w Niemcach gdzie Wiliam Dick prowadził badania nad stopami al 100 lat temu... niewykluczone

a czy nie przypadkiem DUREŃ? kto wierzy, że słowo może wzmocnić materiał, studiowany przedmiot, człowieka...

Właśnie kupiłem narty znanej germańskiej firmy - w opisach marketingowych królują niesamowite okreslenia dotyczące użytej technologii: karbon, kevlar, tytan... "POWERED BY TITANIUM!" uzyto do wzmocnienia kosmiczny (NASA?) materiał TITANAL!!!

Myślałem, że jak się dobrze rozpędze to może w kosmos dolecęna tych titanalach? Albo będą kuloodporne czyli... Afganistan na mnie czeka?

Jak myslicie ile tytanu jest w TITANALU? :) - za prawidłową odpowiedź tradycyjne piwo... na molo w Sopocie :)

marketing i PR... dla naiwnych. Jak coś ma Rm 400MPa to ma 400 bez względu jak to nazwiemy. A może jak PA9 nazwiemy duraluminium to z 400 zrobi się 440? Tak jak cos nazwiemy Mieżdunarodnyj to też od razu nie stanie się  Międzynarodowe :)

Czy łatwiej zdać „wytrzymałkę” czy Mechanikę Ośrodków Ciągłych?

U śp. Prof. Józefa Więckowskiego oba nie były proste :) To był prawdziwy Autorytet. Na jego wykłady przychodzili doktorzy z innych wydziałów, a cały pierwszy rząd audytorium zarezerwowany był dla pracowników jego Katedry. Nikt tak pilnie nie notował tych robaczków macierzy i tensorów jak panowie magistrzy i doktorzy – piękny widok. Ale wątpię, żeby ktokolwiek nadążał za lotem myśli :) większość i tak zbierała kopary z posadzki.

Przytoczę ze dwie dykteryjki o tym niesamowitym człowieku… no może trzy :)

Pamiętam ten egzamin ponad 30 lat temu (mówiło się że kto zda wytrzymałkę u Więckowskiego to już jest magistrem :) - tłum przerażonych studentów przed gabinetem i pierwszy zestresowany kolega wchodzi, aby po 15 sekundach wypaść za drzwi, a za nim wzburzony profesor i krzyczy na cały korytarz o „kretynach i niedouczonych idiotach i jak można z takim brakiem wiedzy przychodzić na egzamin”… po chwili trochę ochłonął i wrócił do gabinetu. Rzuciliśmy się na kumpla i prawie rozszarpaliśmy go pytaniami co mogło takiego się stać w te parę chwil, że rozjuszył tak spokojnego i kulturalnego człowieka?

A Maciek jakby dopiero co wrócił z pozaprzestrzeni relacjonuje – „wszedłem, przywitałem się, profesor powiedział ‘dzień dobry, proszę siadać… koło Mohra’ to pytam – ‘koło KOGO?’”

Nie wiedzieliśmy czy śmiać się czy płakać. Niemiecki inż. Christian Otto Mohr graficznie zobrazował stan naprężeń w postaci KOŁA – a koledze coś umknęło podczas zakuwania do egzaminu.

Druga dykteryjka – ze względu na wysoki i abstrakcyjny poziom wiedzy serwowanej nam prostym studentom przez taką Osobowość wyniki na ogół były mniej niż mierne. Co prawda zdarzało się, że magistrzy prowadzący z nami ćwiczenia z ww zagadnień potrafili się pogubić, gdy kartki z zadaniami zmieniły niechcący kolejność. Stan ten w końcu zaniepokoił dziekana i na Radzie Wydziału poruszył ten temat. Kolega, który był delegatem do Rady z ramienia studentów opowiadał, że jeden z młodych magistrów od profesora zapytany o przyczynę tego stanu rzeczy wypowiedział się w następujący sposób: „Panie Dziekanie – naprawdę nie wiem dlaczego takie słabe wyniki… siedem razy powtarzałem, w końcu sam zrozumiałem… a oni NIC!”

No i trzecia – na koniec. Grupa studentów, która miała nóż na gardle i MUSIAŁA uzyskać zaliczenie tego dnia bo dziekanowi skończyła się cierpliwość – przerażona dowiedziała się od sekretarki że prof. Więckowski wyszedł już i nie wróci. Przerażeni postanowili udać się do domu profesora i błagać o ostatnią szansę. W domu jeszcze też go nie było więc czatowali na podwórku. Kiedy nadszedł w nienagannym garniturze i z muchą prawie błagali na kolanach o możliwość wykazania się wiedzą. Pan profesor schylił się po kijek i na piasku namalował jakieś średnio trudne zagadnienie wytrzymałościowe. Po kilkunastu minutach bazgrania patykami po ziemi – zadanie zostało rozwiązane a profesor poprosił o indeksy.

I już naprawdę ostatnia :) – po Maćku nikt nie chciał wejść na egzamin jako pierwszy na pożarcie wściekłej Bestii. Ponieważ miałem tylko dwugodzinną przepustkę ze Stoczni im. Inż. Lenina gdzie odbywałem praktyki robotnicze na egzamin poszedłem jak na ścięcie z polskim „eeee jakoś to będzie…”. Profesor powoli dochodził do siebie, jeszcze lekko sapał, ale zadał mi trzy pytania i dał czas na przygotowanie kilka minut. Nie mogłem uwierzyć we własne szczęście… wszystkie tematy były trafione i akurat dobrze przygotowane. Momentalnie się wyluzowałem i pomyślałem „no to patrz profesorze jak zdają debeściaki”.

Jedno pytanie pamiętam do dziś – wykres zależności pomiędzy wydłużeniem, a naprężeniem obciążonego materiału. Kiedy kończyłem referować zagadnie pan profesor na koniec jeszcze postanowił dopytać, a co reprezentuje pochylenie odcinka prostego w pierwszej fazie obciążenia? „A tu cię mam – koteczku… bo już nie krwawa bestio, już wiedziałem że i tak zdane :)” i pewnym siebie tonem jak na spotkaniu Parlamentarnego Zespołu Pieśni i Tańca z publicznością rzuciłem od niechcenia – „tangens kąta nachylenia tego odcinka do osi to moduł sprężystości zwany też modułem Younga”. „Dziękuję panu – poproszę o indeks – czy ocena dobry plus pana satysfakcjonuje czy będziemy kontynuować egzamin?” spytał profesor. Byłem tak szczęśliwy, że chciałem podskoczyć i zaśpiewać, ale zachowałem powagę i pozwoliłem sobie na mały studencki żarcik. „Chętnie odpowiedziałbym na następne pytania – niestety kończy mi się przepustka ze stoczni gdzie właśnie odbywam obowiązkowe praktyki studencki tak że zmuszony jestem poprzestać na zaproponowanej przez Pana Profesora ocenie :)” Profesor wziął moją impertynencję za dobrą monetę wpisał do indeksu co trzeba uścisnął mi rękę i ku mojemu zdziwieniu wyszedł za mną na korytarz.

Przywitało nas grobowe milczenie i rozszerzone do granic możliwości i wytrzeszczone jak w zespole Basedowa oczy… setka przerażonych oczu, słychać było jak na zimne kafle posadzki spadają krople potu i jak przyspiesza tętno u polowy zebranych, a u drugiej połowy słychać było jak zamiera. Stadko zagnanych w kozi róg antylop Gnu otoczonych niedorżniętą watahą wygłodniałych lwów nie ma w sobie tyle przerażenia.

I w tej ciszy odezwał się spokojny i cichy głos profesora – „i tak należy być przygotowanym na egzamin” odwrócił się i wrócił do gabinetu.

Zdziwienie, w które zmieniło się przerażenie mogło tylko dorównać wywołanemu przez posła Przewodniczącego Zespołowi Parlamentarnego oświadczeniem, iż raport MAK i KBWL są prawidłowe i nie ma do nich żadnych zastrzeżeń a wszystkich zainteresowanych przeprasza za zamieszanie. No może trochę przesadziłem. Koleżanki i Kolegi do końca studiów patrzyli na mnie podejrzliwie bo oczywiście NIKT nie uwierzył najprostszemu wyjaśnieniu, ze po prostu PRZYPASOWAŁY MI PYTANIA.

Tak – w najprostsze wyjaśnienia czasami najtrudniej uwierzyć.

 

MES to narzędzie jak każde inne. Młotek, suwmiarka, wkrętak... można ich użyć mądrze, można głupio.

Podstawą obliczeń konstrukcji ustrojów okrętowych jest Metoda Elementu (ów) Skończonego (ych) - tak złożoną konstrukcję można elegancko zoptymalizować właśnie takim narzędziem... można jak się wie jak.

Suwmiarką można precyzyjnie zmierzyć średnicę... wałka? banalne. Otworu?,,, uuuuu tu zaczynają się schody. Kto nie wierzy - niech w najbliższej Castoramie nabędzie drogą kupna - tak za 17 zeta da radę, poczyta instrukcję i zmierzy 10 razy wałeczek - zapisze wynik, a potem 10 razy otwór i zapisze wynik.

Jest różnica? Dlaczego dużo łatwiej zmierzyć średnicę zewnętrzną, a dużo trudniej wewnętrzną? Przecież to to samo narzędzie - taka sama precyzja pomiaru?

A weźmy teraz średnicówkę - juz nie w Castoramie i cena ciut wyższa. No i co? Znowu łatwo? DLACZEGO?

Podobnie jest z tą osławioną metodą.

Pracowałem kiedyś przy naprawie dużych zbiorników na gaz – tzw. ZKF (Zamknięta KOMORa Fermentacyjna) nie antyKOMOR :) w oczyszczalniach ścieków z osadu powstaje tam w wyniku fermentacji biogaz.

Poszycie stalowe, konstrukcja nitowana, wysokość około 20m i średnica podobna. Grubość poszycia od 10 do 20mm, dach stożkowy. Zaprojektowali i wykonali to Anglicy i po 10 latach poszycie popękało, a gaz zaczął uciekać. I szkoda i groźnie bo może być buuum. Na 4 zbiorniki wszystkie miały w identyczny sposób w identycznych miejscach odkształcone blachy poszycia prowadzące do rozerwania na podobnej długości.

Właściciel zwrócił się do kilku ośrodków naukowych o pomoc podczas analizy problemu, sprecyzowanie przyczyn powstania uszkodzeń i ocenę zaproponowanych przez naszą firmę technologii naprawczych. Chodziło o niezależną ekspertyzę.My nie mogliśmy oceniać własnych propozycji :)

Z litości nie opiszę postawy "naukowców" do których zwrócono się o pomoc - słowo żenade i żenua nie zawsze jest wystarczająco adekwatne pomimo wielu prof. dr i hab, które angażowały się w to intratne zagadnienie. Kontrakt był tłuściutki jak pewien znany lewicowy polityk.

Nie chcę tu oczywiście generalizować- powyższa opinia dotyczy tylko bardzo małej grupy osób. Wiem, że setki może tysiące naukowców roztrzaskało by ten problem szybko i fachowo i zgodnie ze sztuką inżynierską. Chciałem tylko pokazać że niestety w każdej beczce dziegciu jest ta mała łyżka miodu, która ją psuje :)

Kilka lat wcześniej podczas naprawy końcówek podtorza w Stoczni – gdzie beton nie wytrzymywał nacisków końcówek torów podczas slipowania okrętów i bardzo szybko się degradował – miałem do czynienia z grupą młodych naukowców z pewnej uczelni. Stocznia również zwróciła się do nich z prośbą o analizę problemu i ocenę zaproponowanej przez nas technologii naprawczej.

Błyskawicznie opracowali metodykę pomiarów, przyjechali przed slipowaniem, założyli tensometry na szyny w wybranych punktach. Podczas przemieszczania statku pomierzyli co trzeba i w ciągu kilku dni za pomocą Mesa wymodelowali cały układ torowiska. Po zapoznaniu się z zaproponowaną technologią naprawczą wydali pozytywną opinię szacując, że po naprawie odkształcenia i naprężenia będą w jakimś tam zakresie dopuszczalnym dla tego typu konstrukcji.

Po naprawie – przyjechali, znowu założyli tensometry i ponownie pod obciążeniem pomierzyli odkształcenia i naprężenia. Dziwnym trafem – wszystko się zgadzało w granicach błędów pomiarowych i oszacowanych zakresów. Było to z osiem, dziesięć lat temu. W międzyczasie przeszło przez to urządzenie setki statków, podpory nie pękają, szyny się nie przemieszczają, a statki nie ważą po 80 ton i cały czas są „na kursie i na ścieżce”

Kiedy właścicielowi zbiorników grunt zaczął palić się pod nogami zaproponowałem, aby zwrócili się do tamtej ekipy i na wszelki wypadek po ich referencje do Stoczni. Przyjechali następnego dnia – dogadali się z inwestorem, pomierzyli i zinwentaryzowali zbiornik (Anglicy nie zostawili żadnej dokumentacji oprócz… instrukcji ze schematycznymi szkicami pewnych elementów) po tygodniu zaproponowali prezentacje wyników.

Byłem pod ogromnym wrażeniem FACHOWOŚCI i PROFESJONALIZMU tej ekipy (trzy osobowej – dwóch dr i jeden prof. – prawdziwy, słowiański… belwederski :)

Prezentacja zaczęła się od stwierdzenia iż do obliczeń WYTYPOWANO 3 PROGRAMY DO ANALIZY metodą elementów skończonych! DLACZEGO? Dlaczego zamiast wziąć jeden i policzyć za co płaca kasę – sprawdzono, który NAJLEPIEJ się nadaje to rozwiązania tego konkretnego zagadnienia.

Okazało się, że wyniki analizy obiektu o dużych gabarytach i cienkich w stosunku do tych wymiarów elementach (poszycie i usztywnienia) znacząco się różnią przy zastosowaniu różnych programów. Wyniki NIE SĄ POWTARZALNE. Dla fachowca co zna MES nie jest to żadne zaskoczenie – bo tam właśnie  tkwi diabeł – co autor zaszył w programie. Bawet przy tych samych parametrach brzegowych każdy program dał inny wynik i to znacząco inny. Jeden wręcz wypuścił z siebie stek bzdur.

No i jak sobie cwaniacy poradzili sobie z tym problemem? Rzucili monetą? Napisali do NASA? Może do Instytutu Łomonosowa?

Nie… pomyśleli :) - przyjęli uproszczone zagadnienie o porównywalnych proporcjach, które można było rozwiązać metodami analitycznymi czyli „na piechotę” i porównali z wynikami trzech programów. Efekt? Jeden program poszedł w maliny, jeden był mocno niedokładny, a jeden dał wyniki prawie identyczne z rozwiązaniem ręcznym. Banalne? Jak konstrukcja cepa.

Dalej – do analizy przyjęli WSZYSTKIE możliwe obciążenia zbiornika.

A jakie one są? Zbiornik napełniony do 60-70% substancją półpłynną (osad) w środku mieszadło wirnika mieszającego ten osad i nad swobodną powierzchnią wytworzony gaz o ciśnieniu maksymalnym zaworów bezpieczeństwa.

Ciekawe czy oprócz OCZYWISTYCH obciążeń (hydrostatyka, grawitacja, ciśnienie gazu) – każdy ekspert sprawdziłby co się dzieje od naporu wiatru? Pewnie wielu by się domyśliło że taki żagiel na wietrze o prędkości 90km/h to cos tam na siebie bierze. Chłopaki sprawdzili.

Jestem ciekaw czy każdy ekspert sprawdziłby co robi z taką konstrukcją gradient temperatury? Poszycie zbiornika jest izolowane, gdyż bakterie lubią się rozmnażać przy 37C, ale konstruktorzy nie zadbali o zaizolowanie ceownika wieńczącego konstrukcję i usztywniającego go od zewnątrz. Podczas zimy, gdy temperatura otoczenia może spaść do -25C różnica temperatur może dochodzić do ponad 60C.

Po złożeniu wszystkich obciążeń i zaprezentowaniu wyników w formie klasycznej dla MES,  nie „Króla Lwa” czy „Gdzie jest prof. Nemo?” okazało się, że miejsca w których naprężenia przekraczały wytrzymałość doraźną są DOKŁADNIE  w miejscach odkształceń i pęknięcia poszycia. Podczas dokładnej analizy wyszło, że konstrukcja angielska nadaje się, ale jako zbiornik magazynowy cieczy, a nie ciśnieniowy z nawet niewielkim rzędu kilkudziesięciu hektopaskali nadciśnieniem – zalecono ograniczenie maksymalnego ciśnienia gazu – założone nowe zawory bezpieczeństwa. Ale największe niebezpieczeństwo dla konstrukcji to ten gradient temperatury – ocieplono co się dało aby go zmniejszyć. Zbiorniki od dwóch lat pracują i jak na razie nie wykazują chęci do pękania czy odejścia w automacie czy też bez.

 

To tyle praktyki – może będzie coś jeszcze o teorii :)

mors
O mnie mors

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Rozmaitości