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, как разрушаются детали из композита, применяемого в авиадвигателях и имплантах

Ученые ПНИПУ с помощью комбинированного метода исследовали, как деформируется структура композитной конструкции в зависимости от способа укладки волокон и надреза материала.
Композиционные изделия – это соединение двух и более материалов с разными свойствами, которые в сочетании образуют новый материал с лучшими качествами. Обычно их создают на основе полимера с внедрением внутрь волокон, которые повышают прочность изделия. Такие объекты широко применяют в аэрокосмической, строительной и медицинской отраслях. При производстве и эксплуатации сложных конструкций из композита в структуре накапливаются напряжения, которые со временем приводят к разрушению. Ученые ПНИПУ с помощью комбинированного метода исследовали, как деформируется конструкция в зависимости от способа укладки волокон и надреза материала. Результаты способствуют созданию качественных ответственных сооружений, например, деталей авиадвигателя и имплантов для замещения костной ткани.

Статья с результатами опубликована в журнале «Reinforced Plastics and Composites», 2024 год. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 22-79-00113).

Сложные композитные конструкции изготавливают путем соединения более простых деталей. Для их сборки и крепления друг с другом сверлят отверстия, но из-за этого образуются напряжения. При надрезе материала они концентрируются вокруг выреза, что существенно снижает прочность и срок службы изделия.

Сейчас, чтобы сократить временные и материальные затраты на экспериментальные исследования, актуально совершенствовать способы для предварительного расчета состояния и долговечности конструкции. Ученые Пермского Политеха предложили комбинированный метод, который включает в себя сразу несколько диагностических технологий: цифровую корреляцию изображений, микроскопию, регистрацию сигналов акустической эмиссии и конечно-элементный анализ. Их сочетание позволило выявить, как схемы укладки и ориентации отверстий влияют на механизм разрушения композитов.

В работе исследовались прямоугольные полимерные образцы, армированные углеродными волокнами по двум схемам – вдоль оси изделия и под углом. На них выполнили отверстия в трех вариантах направления: 0°, 90° и 45°. Испытания проводили для образцов с вырезами и без них, одновременно происходила регистрация деформаций и перемещений на поверхности.

– Мы выяснили, что укладка волокон вдоль изделия и наличие отверстий приводит к снижению средних предельных напряжений по сравнению с вариантом без вырезов. А отверстия в образцах с укладкой под углом не влияет на существенное изменение несущей способности.

Микроструктурный анализ показал, что к основным типами разрушения относятся растрескивание полимерного основания, разделение слоев и разрушение волокна, – поделилась Елена Струнгарь, старший научный сотрудник центра экспериментальной механики ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.

– Во время экспериментов мы проводили запись акустико-эмиссионных сигналов от начала испытания до полного разрушения образцов. Они позволяют качественно оценить степень повреждения композита. У образцов с разной структурой армирования количество сигналов отличается. Так, например, при укладке волокон под углом они сразу достигают высокого значения и при нагрузке увеличиваются. Под микроскопом видно, что в этот момент происходит деформация проточек, вытягивание волокон, и начинается отслоение полимера от углерода, – рассказывает Екатерина Чеботарева, младший научный сотрудник Центра экспериментальной механики ПНИПУ.

Подход ученых Пермского Политеха позволил комплексно исследовать процессы деформирования полимерных композитов, укрепленных углеродным волокном. Результаты способствуют качественному прогнозу появления повреждений в конструкции и степени ее разрушения в процессе эксплуатации.

Контактное лицо: Пермский Политех (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 20:14, 08.11.2024
Количество просмотров: 322
Страна: Россия

ТГУ импортозаместил оборудование для поставщика АВТОВАЗа, ТГУ, 15:15, 28.11.2025, Россия	196
В ТГУ разработали уникальную установку для испытаний пластмассовых топливных баков.

Стопы «расползутся», но «смартфонный мизинец» не передастся потомкам: ученый ПНИПУ рассказал, какие трансформации тела ждут нас в будущем, ПНИПУ, 15:19, 28.11.2025, Россия

170

Современный образ жизни может значительно трансформировать тело человека в течение его жизни. Ученый ПНИПУ рассказал, какие деформации могут произойти у будущих поколений и чем это опасно, как зумеры предотвратили мутацию «смартфонного мизинца» и какие рудименты исчезнут за ненадобностью, а какие нам необходимы.

Ученые ПНИПУ рассказали, в каких продуктах наибольшее количество витамина С и как их правильно готовить, ПНИПУ, 15:16, 28.11.2025, Россия

176

В чём заключается реальная ценность витамина С, какие продукты служат лучшими источниками, как их правильно готовить для сохранения максимальной пользы, и почему правило «чем больше, тем лучше» здесь не работает — рассказали эксперты Пермского Политеха.

Как кости животных помогли раскрыть загадку средневекового Предуралья, ПНИПУ, 17:50, 27.11.2025, Россия

128

История городища Саломатово I была предметом научных споров. Возникали вопросы о хронологии памятника и культурной принадлежности населения. Анализ костных остатков специалистами ПНИПУ, ИЭРиЖ УрО РАН и ПГГПУ помог получить неожиданные результаты, имеющие значение для понимания культурно-исторических процессов.

Ученые Пермского Политеха разработали программу, которая на 97% предсказывает поведение пластика в литейных формах, ПНИПУ, 17:49, 27.11.2025, Россия

132

Ученые ПНИПУ создали программу, которая с точностью 97% предсказывает тепловое расширение фотополимера при 3D-печати металлических деталей. Это позволяет избежать появления микротрещин в формах при последующем литье и снизить процент брака.

Разработка ученых Пермского Политеха в разы сокращает неопределенность в оценке нефтяных запасов, ПНИПУ, 17:23, 26.11.2025, Россия

147

Ученые ПНИПУ разработали методику генерирования множества 3D-моделей с возможностью выбора наиболее достоверных, описывающих реальное геологическое строение месторождений. Исследование позволяет существенно сократить неопределенность в оценке нефтяных запасов и уменьшить количество моделей для анализа.

Ученые Пермского Политеха воссоздали универсальный механизм коллективного поведения для роботов и животных, изучив императорских пингвинов, ПНИПУ, 17:14, 26.11.2025, Россия

151

Управление большими группами взаимодействующих объектов стало одной из ключевых технологических проблем. Учёные Пермского Политеха усовершенствовали разработанную ранее математическую модель самоорганизации, вдохновившись поведением императорских пингвинов.

Ученые ПНИПУ определили эффективный способ очистки графита, ПНИПУ, 20:49, 25.11.2025, Россия

139

Современная промышленность нуждается в терморасширенном графите, способном поглощать загрязнения. Однако традиционные методы очистки разрушают его уникальную слоистую структуру. Ученые ПНИПУ решили проблему, применив очистку солями аммония: метод обеспечивает чистоту 99,98%, сохраняя целостность материала.

Ученые ПНИПУ объяснили, почему многие не любят в детстве оливки и холодец, и как меняются вкусовые предпочтения с возрастом, ПНИПУ, 20:37, 25.11.2025, Россия

139

С наступлением холодов мы едим больше калорийных продуктов. Ученые ПНИПУ рассказали, в какой момент формируются наши пищевые предпочтения, могут ли вкусовые рецепторы пропасть, откуда берутся ненависть к холодцу и любовь к конфетам в детстве и на какие нарушения организма указывает тяга к разной еде.

Пермские ученые создали уникальное лекарство от инфекций и воспалений из клеток человеческой крови, ПНИПУ, 15:03, 25.11.2025, Россия

Ученые Пермского Политеха разработали универсальное средство, которое одновременно убивает патогены и борется с воспалением. В сотрудничестве с коллегами из ИЭГМ УрО РАН и ПГФА было экспериментально подтверждено, что противовоспалительная активность пептидного комплекса на 13% выше аналога.