В ПНИПУ повысили точность расчета свойств деталей авиакосмического транспорта

В строительстве авиакосмического транспорта стали активно использовать композиты, в том числе полимерные материалы с объёмным армированием. Они повышают сопротивление сдвигу и расслоению, но их внедрение может снизить прочность материалов.

Стандартные методики определения механических характеристик для композитов не подходят, потому что композитные материалы сильно отличаются от традиционных.

Учёные Пермского Политеха разработали алгоритм определения свойств объёмноармированных структур, чтобы точнее рассчитывать параметры деталей при проектировании.

У объёмноармированных композитов есть преимущества перед традиционными материалами, но есть и риски снижения прочности. Инженеры должны учитывать их при расчётах, чтобы обеспечить безопасность и надёжность изделий.

Существующие алгоритмы определения механических характеристик неэффективны для таких материалов, поэтому нужны новые. Учёные Пермского Политеха разработали алгоритм для композиционных материалов авиационного назначения с учётом реальных физических изменений при нагрузке.

Эксперименты проводились на образцах 3D-углепластиков — композитов, которые используются для производства ответственных конструкций аэрокосмической техники.

Мы взяли шесть образцов углепластика с разными способами переплетения и изучили изменение деформаций при нагрузке. Анализ включал метод корреляции цифровых изображений, акустической эмиссии и тепловизионного сканирования, — пояснил Андрей Бабушкин, кандидат технических наук, доцент кафедры «Экспериментальная механика и конструкционное материаловедение» ПНИПУ.

Эксперимент показал, что свойства полимерных материалов с объёмным армированием отличаются от обычных при воздействии нагрузки. Поэтому для них нужны специальные методики в рамках стандартных испытаний.

Учёные Пермского Политеха разработали алгоритм определения механических характеристик композитов. Это поможет избежать ошибок при проектировании ответственных авиационных изделий, содержащих такие структуры.

Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника». Работа выполнена при поддержке гранта РНФ №23-29-00931 и соответствует программе „Приоритет 2030“.

12.09.2024