|
|
 |
|
|
 |
Разработка ученых Пермского Политеха ускорит и улучшит производство деталей для снижения веса самолета
Ученые ПНИПУ разработали программу для быстрого проектирования оптимальных сэндвич-структур различной геометрии. С ней возможна разработка новых форм для создания легких и прочных изделий.
В авиационной промышленности всегда стремятся облегчить вес конструкций и самолета в целом, чтобы сэкономить топливо и увеличить скорость и дальность полета. При этом важно сохранить высокие механические характеристики этих деталей. Часто для производства корпусов, отсеков и обшивки воздушного судна используют сэндвич-панели. Они состоят из двух прочных пластин и слоя пористого заполнителя посередине. Разработка и исследование новых структур заполнителя расширяет сферу их применения. Ученые Пермского Политеха разработали уникальную программу для быстрого проектирования оптимальных сэндвич-структур. Она позволяет подбирать параметры заполнителя и производить подготовку таких конструкций к 3D-печати, что экономит время, средства и материалы.
На разработку выдано Роспатентом свидетельство № 2023688307.
Сэндвич-панели применяются в авиации для отдельных элементов оперения и механизации воздушного судна, обшивки и пола в кабинах самолета. Они обладают высокими показателями удельной жесткости и прочности, которые достигаются благодаря рациональному сочетанию материалов. Тонкие и крепкие несущие слои принимают на себя основной удар (внешнюю нагрузку, атмосферное давление). А легкий пористый заполнитель повышает сопротивление нагрузкам и обеспечивает дополнительный функционал, например, звукопоглощение.
В настоящее время широко применяются структуры с сотовым заполнением. Однако с учетом развития аддитивных технологий альтернативой им могут стать решетчатые (ячеистые) структуры со сложной геометрией. Такие решетки основаны на элементарной ячейке определенного дизайна. Это повторяющаяся единица, которая многократно копируется в нескольких направлениях для создания цельной структуры. Для их производства можно использовать аддитивные технологии, что позволит создавать еще более легкие и прочные детали.
Ячеистые заполнители бывают разных типов и свойств, и чтобы изготовить необходимую сэндвич-конструкцию для определенной цели, важно изначально создать ее численную модель. Моделирование поможет предварительно оценить ее особенности и применимость к конкретной задаче. В настоящее время комплексных систем для создания таких промышленных структур нет.
– Мы разработали программу ЭВМ, предназначенную для проектирования сэндвич-структур с различной геометрией ячеистого заполнителя. Численный анализ помогает изучить их свойства при изменении геометрических параметров, таких как тип и толщина стенки ячейки. Так можно оптимизировать конструкцию и оценить, как меняются механические характеристики при использовании различных типов заполнителей и материалов для них, – объясняет кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Динамика и прочность машин» ПНИПУ Михаил Ташкинов.
Ученый отмечает, что в разработанной системе можно управлять поверхностью объекта, вершинами и гранями, которые определяют форму 3D-ячеек. Есть возможность добавлять твердый заполнитель в пористую фазу структуры, а также создавать условия для разных видов механических нагрузок и определять таким образом поведение и свойства конструкции. В качестве входных данных для программы используются размеры структуры, толщина пластин оболочки, а также геометрия ячейки.
– В программу встроен автоматизированный алгоритм, который создает файлы для расчета и последующей 3D-печати объектов. С помощью разработанной системы можно быстро и эффективно моделировать сэндвич-структуры с различными типами заполнителя и изменять их параметры для улучшения свойств конечного продукта, учитывая в том числе материал, из которого они будут произведены, – поделился Михаил Ташкинов.
Разработанная программа ученых Пермского Политеха – это уникальная технология для проектирования сэндвич-конструкций с ячеистым заполнителем. С ней возможна разработка и исследование новых видов и форм промышленных структур заполнителя для расширения круга применения в авиационной и аэрокосмической отрасли. Это позволит создавать более легкие, но прочные изделия.
Контактное лицо: Пермский Политех (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 08:04, 20.03.2024
Количество просмотров: 71
Страна: Россия
| Студент Пермского Политеха разрабатывает новый язык программирования, ПНИПУ, 22:21, 20.05.2025, Россия |
147 |
| Существующие языки программирования либо имеют ограниченную производительность, либо требуют сложного управления данными и тонкого отслеживания багов. Студент ПНИПУ разрабатывает инновационный язык программирования Ritter, предназначенный для игровых движков, микроконтроллеров, датчиков, нейросетей и даже беспилотников. |
 |
| Журнал «СТЭК-В» как инструмент для развития научной карьеры, АО "НИИЭТ", 22:20, 20.05.2025, |
127 |
| Публикация научных работ — один из ключевых этапов на пути к успешной карьере исследователя. Журнал «СТЭК-В» предоставляет ученым уникальную возможность заявить о своих открытиях на широкой научной платформе. |
|
| Рынок биотехнологий в АПК вырастет до 190 млрд руб. к 2028 году – РСХБ, Калужский РФ АО «Россельхозбанк», 12:06, 17.05.2025, Россия |
235 |
| Биотехнологии в АПК являются инструментом для роста эффективности производства продуктов питания. Промышленное использование биологических процессов поможет аграриям увеличивать урожайность, получать функциональные продукты с новыми свойствами и качествами и снижать себестоимость продукции. |
|
| Студенты Алтайского ГАУ создали стартап по разведению роз отечественной селекции, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 11:55, 17.05.2025, Россия |
32 |
| Студенты 2 курса Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета Владислав Стариков и Данил Ветров со стартап-проектом «В мире роз» участвуют в интенсиве Университета 20.35, чтобы сделать розы отечественной селекции доступнее для потребителей |
|
| Ученые Пермского Политеха разработали модель, которая позволит акустическим сенсорным экранам точнее распознавать касания, ПНИПУ, 09:18, 11.05.2025, Россия |
163 |
| Сенсорные экраны давно стали частью нашей повседневной жизни. Они используются даже на нефтяных и химических производствах, в шахтах и космических кораблях. Однако в таких условиях их работа затруднена, так как они плохо переносят вибрации, влагу, пыль и повреждения. Ученые ПНИПУ нашли способ, как улучшить работу сенсорных устройств. |
 |
| Ученые Пермского Политеха предложили новый метод укрепления деревянных конструкций, ПНИПУ, 08:29, 11.05.2025, Россия |
169 |
| Древесина естественно разлагается и не вредит природе, однако из-за невысокой прочности не может активно применяться в конструкциях с большой нагрузкой. Чтобы это исправить, ее усиливают волокнами металла, но они со временем ржавеют и изнашиваются. Ученые ПНИПУ нашли способ укрепить дерево без использования материалов, подверженных коррозии |
|
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
