ATREX.RU
Пресс релизы коммерческих компаний и общественных организаций

» Архив пресс-релизов

» Авторам от редакции

» Добавить пресс-релиз

IT технологии «

Антивирусы «

Промышленность и производство «

Банки «

Культура, искусство «

Образование, учеба «

Природа, окружающая среда «

Наука «

Медицина «

Фармацевтика «

Спорт «

Реклама, PR «

Договора, соглашения «

Логистика, транспорт «

Благотворительность «

Скидки «

Прочие события «

Другие статьи «

Комментарии специалистов «

Недвижимость «

Аналитика «

Самое-самое //

Пресс-релизы //

» Добавить пресс-релиз

Ученые Пермского Политеха выяснили, из-за чего могут разрушаться авиационные детали

В авиапромышленности широко используются композитные материалы, состоящие из множества коротких или непрерывных волокон, в частности, углеродные слоисто-волокнистые композиты. К ним относится углепластик. Его популярность объясняется небольшой массой, высокой прочностью и возможностью создания из него изделий сложной формы.
Однако такая область применения требует особого внимания к процессу изготовления конструкции. При создании деталей из углепластика могут возникать различные дефекты: смятие слоя, расслаивание краев, растрескивание и другие. Они понижают способность изделия сопротивляться нагрузкам. Поэтому важно понимать, как именно размеры, форма и расположение дефектов влияют на механические свойства детали. Ученые ПНИПУ изучили влияние наиболее частых технологических дефектов на состояние композита и разработали способ прогнозирования последствий таких неисправностей. Исследование позволит создавать более устойчивые детали для самолетов, ракет, БПЛА и предупреждать их разрушение.

Исследование опубликовано в журнале «Frattura ed Integrità Strutturale», № 69 в 2024. Работа выполнена в Центре экспериментальной механики ПНИПУ при поддержке Российского научного фонда.

Поскольку продукты авиапромышленности тесно связаны с человеком и в случае неисправности могут влиять на жизнь и здоровье, перед созданием любой детали из композитов нужно убедиться в надежности используемых материалов. Для этого ученые изучают их на предмет дефектов, которым они могут быть подвержены. Так, при изготовлении конструкций из углепластика некоторые виды воздействий даже в небольшом количестве могут привести к потере устойчивости, что в свою очередь может вызвать расслоение материала (разделение слоев композита) или вовсе его разрушение.

Ученые ПНИПУ изучили влияние наиболее частых технологических дефектов и разработали способ прогнозирования последствий таких неисправностей. Политехники предложили фиксировать процесс расслоения углепластика новым методом – с использованием системы акустической эмиссии (в этом методе фиксируют звуковые волны, которые испускает материал). Благодаря амплитудно-частотным характеристикам от получаемого акустического сигнала этот способ позволяет выделять механизмы разрушения, и в частности – процесс расслоения.

– Мы стремились оценить влияние внутренних технологических дефектов на поведение углепластика. Для этого использовались образцы из пластин, внутри которых были заложены имитаторы таких дефектов. Их воздействие мы определяли при испытании на сжатие. Перемещения образцов фиксировались с помощью трехмерной цифровой оптической системы. При испытаниях мы определяли максимальные напряжения и модуль упругости. В системе акустической эмиссии тем временем непрерывно регистрировались сигналы, – рассказывает лаборант центра экспериментальной механики ПНИПУ Екатерина Чеботарева.

Все испытанные образцы разрушались от расслоения и теряли устойчивость. Ученые ПНИПУ определили, что это зависит от типа дефекта. По результатам обработки политехники получили графики прогиба материала в зависимости от нагрузки. На совместных диаграммах акустической эмиссии и датчика нагрузки стало видно, что при первоначальном расслоении уровень сигналов растет быстрее, чем снижается нагрузка. Однако в образцах с дефектом «смятие слоя» пик сигнала не совпадает с максимальной нагрузкой.

Уровень сигналов акустической эмиссии на протяжении всего испытания был низким. C началом разрыва волокон значения этого параметра увеличиваются на несколько порядков, и наблюдается пик, затем образец разрушается. Интерес представил процесс расслоения, который не фиксируется по данным оптической системы, но прослеживается по акустическим сигналам – в этот момент они резко увеличиваются.
Политехники заметили, что количество сигналов растет в начале испытания, затем либо снижается, либо держится на одном уровне. При разрушении и достижении максимальной нагрузки фиксируется максимальное количество сигналов. У образцов без дефекта количество сигналов находится в одном диапазоне на протяжении всего испытания.

– Наше исследование показало, что потеря устойчивости возникает еще до достижения предела прочности при сжатии углепластика. Отсутствие даже одного слоя волокна влияет как на весь процесс, так и на критическое напряжение, при котором происходит потеря устойчивости. Форма дефекта тоже играет роль. Например, у круглого радиусы, распложенные вдоль направления сжатия, несут поддерживающую роль по сравнению с прямоугольным дефектом, при котором потеря устойчивости происходит чуть раньше, – говорит доцент кафедры экспериментальной механики и конструкционного материаловедения ПНИПУ Станислав Словиков.

Ученые ПНИПУ выяснили, как именно такие частые дефекты, как «непроклей» и «смятие слоя» влияют на разрушение углепластика. Благодаря этому исследованию можно будет прогнозировать разрушение авиационных деталей, подбирать оптимальные условия их использования и сократить количество поломок.

Контактное лицо: Кристина Путина (написать письмо автору)
Компания: Пермский Политех (все новости этой организации)
Добавлен: 04:33, 03.09.2024
Количество просмотров: 118
Страна: Россия

В Алтайском ГАУ обсудили значение охраны и эффективного использования объектов интеллектуальной собственности, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:08, 28.04.2026, Россия	342
В Алтайском государственном аграрном университете прошло заседание круглого стола «Интеллектуальная собственность в Алтайском государственном аграрном университете: Вчера, сегодня, завтра».

Ученый Пермского Политеха рассказал про комету C/2025 R3⁠⁠, ПНИПУ, 22:00, 28.04.2026, Россия

489

19 апреля комета C/2025 R3 прошла перигелий, а уже 26 числа максимально приблизится к Земле. Считается, что она прибыла из Облака Оорта – гигантского «ледяного хранилища» из окраин Солнечной системы. Ученый ПНИПУ рассказывает, в чем ее отличие от других астрономических тел, «разомкнута» ли ее орбита и что ждет ее.

В ТГУ знают, как спасти энергосети от последствий магнитной бури, ТГУ, 21:57, 28.04.2026, Россия	233
В Тольяттинском государственном университете создана первая в России научно обоснованная система мониторинга геоиндуцированных токов для сетей 220 кВ и выше.

Микробиом кишечника влияет на мозг и психику: ученая Пермского Политеха объяснила, как это работает, ПНИПУ, 21:46, 28.04.2026, Россия

23 апреля — День заботы о микробиоте. Бактерии влияют на обмен, настроение, психику. Ученая ПНИПУ рассказала, как работает блуждающий нерв, правда ли, что серотонин и дофамин вырабатываются в кишечнике, к каким болезням нервной системы ведет воспаление в ЖКТ, когда идти к врачу и какие привычки внедрить для счастья.

Загадка апрельского звездопада: ученый Пермского Политеха рассказал о таинственном метеорном потоке Пи-Пуппиды, ПНИПУ, 21:39, 28.04.2026, Россия

Среди весенних звездопадов есть один непредсказуемый — Пи-Пуппиды. Его пик ожидается 24 апреля. Открытый почти 55 лет назад, он каждый раз ведет себя по-новому. Ученый ПНИПУ объясняет, почему поток так переменчив, как на него влияет Юпитер и почему специалисты так настойчиво охотятся за ним каждый год.

Зеленые преступники: ученая Пермского Политеха назвала 8 растений, которые нельзя выращивать на участке, ПНИПУ, 21:38, 28.04.2026, Россия

С началом тепла дачники едут на участки, не подозревая, что среди сорняков и семян могут быть запрещённые виды: четыре инвазивных сорняка-агрессора и четыре психотропных растения, вызывающих зависимость. Учёная Пермского Политеха объясняет, почему они в чёрном списке, с чем их путают и как случайно не нарушить закон.

В ТГУ получили полезные продукты из «вредных» отходов, ТГУ, 21:36, 28.04.2026, Россия	29
Учёные ТГУ запатентовали два новых химических продукта.

Российские ученые создали новую конструкцию испытательного стенда для навигационных систем, работающих в экстремальных условиях, ПНИПУ, 21:24, 28.04.2026, Россия

Навигационные системы нужны во многих отраслях, ведь ошибки в их работе приводят к авариям и убыткам. Сегодня невозможно проверить, как они поведут себя в реальных сложных условиях. Ученые Пермского Политеха создали испытательный стенд для навигационных систем, который повысит надежность оборудования.

Ученые Пермского Политеха превратили осадок водопроводных очистных сооружений в ценную добавку для кирпича, ПНИПУ, 21:20, 28.04.2026, Россия

Ученые ПНИПУ разработали состав керамической смеси для производства кирпича, в котором отходы водоподготовки заменяют дорогие импортные пластификаторы. В результате пластичность глины выросла на 50%, а качество готовых изделий — на 10% по сравнению с традиционными решениями.

Файбермаксинг: ученый Пермского Политеха рассказывает о новой тенденции в здоровом питании, ПНИПУ, 21:16, 28.04.2026, Россия

В соцсетях набирает популярность «файбермаксинг» – стремление съедать как можно больше клетчатки. Сторонники верят в пользу для пищеварения и похудения, но не догадываются, что эта «здоровая» тенденция может навредить. Учёный Пермского Политеха объясняет последствия неконтролируемого потребления клетчатки.