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: 317
Страна: Россия

Ученый Пермского Политеха рассказал, как правильно закаляться без вреда для здоровья, ПНИПУ, 20:59, 21.11.2025, Россия

381

С 24 ноября 2008 года в мире отмечается День моржа — праздник в честь тихоокеанских обитателей, который в России знаменует начало зимнего плавания. О пользе, вреде и противопоказаниях закаливания в целом — от экстремального моржевания до щадящих методов — рассказывает эксперт Пермского Политеха.

Коллективный разум против болезни Альцгеймера, ТГУ, 20:51, 21.11.2025, Россия	392
Международная группа ученых разработала платформу BCFTL для ранней диагностики заболевания.

Пермские ученые создали программу для ранней диагностики возрастных изменений позвоночника, ПНИПУ, 20:51, 21.11.2025, Россия	386
Ученые ПГМУ и Пермского Политеха разработали программу для анализа КТ-данных, которая прогнозирует риск возрастных изменений позвоночника и позволяет выявить угрозу за 10-15 лет до возможных серьезных травм.

Ученые Пермского Политеха назвали неожиданные сходства и различия альфа и зумеров, ПНИПУ, 20:50, 21.11.2025, Россия

385

Ученые Пермского Политеха рассказали, почему зумеры носят «костюм взрослого», а альфа более требовательны к родителям, как поколения отличаются в подходе к образованию, работе и финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и почему альфа будут жить по принципу пожизненной «подписке на все».

Разработка ученых ПНИПУ позволит получать промышленные детали с лучшими эксплуатационными свойствами, ПНИПУ, 20:41, 21.11.2025, Россия

Ученые Пермского Политеха разработали усовершенствованную модель, описывающую деформацию металлов при меняющихся температуре и скорости обработки. Она анализирует изменения структуры материала, прогнозирует его механические свойства и помогает предотвращать появление брака в готовых изделиях.

Эксперт Пермского Политеха спрогнозировала поведение валют на предновогоднем рынке, Эксперт Пермского Политеха спрогнозировала поведение валют на предновогоднем рынке, 22:22, 20.11.2025, Россия

144

Ежегодно в декабре мировой валютный рынок изменяется в связи с характерными сезонными колебаниями. Что происходит в российской экономике на данный момент, и как будут вести себя рубль, доллар и юань в преддверии Нового года — анализирует эксперт Пермского Политеха.

Эксперты Пермского Политеха рассказали, почему система активной безопасности автомобиля может стать опасной, ПНИПУ, 22:20, 20.11.2025, Россия	145
Ученые Пермского Политеха объяснили, в каких ситуациях автопилот может ошибиться и как действовать водителю, чтобы избежать конфликта с электроникой.

Ученые ПНИПУ нашли способ добывать арктическую нефть, не растапливая вечную мерзлоту, ПНИПУ, 22:14, 20.11.2025, Россия

151

Перспективы российской нефтедобычи сегодня связаны с трудноизвлекаемой нефтью Восточной Сибири и Арктики. Ученые Пермского Политеха создали виртуальный двойник скважины, который с точностью 95% рассчитывает идеальный режим прогрева, чтобы растопить нефть, но сохранить мерзлоту и целостность скважины.

Ученые Пермского Политеха впервые разработали беспилотник для борьбы с обледенением линий электропередач, ПНИПУ, 17:15, 20.11.2025, Россия

163

Ученые Пермского Политеха впервые создали беспилотный летательный аппарат, который способен самостоятельно и с высокой точностью обрабатывать провода линий электропередач противообледенительной жидкостью. Предложенная система позиционирования для борьбы с обледенением не имеет аналогов.

В ТГУ упростили получение важных лекарственных молекул, ТГУ, 12:31, 20.11.2025, Россия	154
Химики Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали новый метод синтеза пиразолов и пиразолинов.