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: 400
Страна: Россия

Разработка ученых ПНИПУ позволит впервые в России строить деревянные многоквартирные дома новых архитектурных форм, ПНИПУ, 21:52, 04.07.2026, Россия

399

Ученые Пермского Политеха предложили проекты деревянных домов с многогранной формой. Они лучше сохраняют тепло, устойчивее к ветру и эффективнее используют солнечный свет. Это первый в России инженерный проект для строительства многоэтажек из дерева с нестандартной архитектурой.

В Москве состоялась первая всероссийская конференция по радиофотонике, Холдинг "Швабе", 21:52, 04.07.2026, Россия

405

Рост объемов передаваемых сегодня данных требует стремительного развития технологий, которые смогут работать быстрее традиционной электроники. Одно из таких решений – радиофотоника. Она позволит создавать сверхскоростные системы связи и поможет в развитии беспилотных технологий. Перспективы этого направления обсудили участники первой Всероссийской конференции «Радиофотоника-2026» в МФТИ.

10 неочевидных фактов о жаре: ученый Пермского Политеха объясняет, что на самом деле происходит с нашим организмом в зной, ПНИПУ, 21:49, 04.07.2026, Россия

402

С наступлением летней жары человека испытывает серьезную нагрузку. Этот внешний фактор незаметно, но мощно влияет на работу сердца, мозга и сосудов. Ученый Пермского Политеха рассказал, почему в зной нельзя пить ледяную воду, как влажность делает +30°C опаснее +40°C в пустыне и каким образом жара напрямую повышает риск инсульта.

Ученые Пермского Политеха впервые почти вдвое повысили эффективность добычи геотермальной энергии, ПНИПУ, 21:32, 04.07.2026, Россия

На смену ископаемому топливу сегодня приходит возобновляемая геотермальная энергетика. Однако оборудование для добычи работает неэффективно. Ученые Пермского Политеха впервые нашли способ почти в два раза сократить потери энергии при добыче высокотемпературной геотермальной жидкости.

Проект агротехнологического класса школы-партнера Алтайского ГАУ отмечен на форуме в Москве, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 21:29, 04.07.2026, Россия	32
29–30 июня в Москве прошел форум учителей агротехнологических классов. Пятеро педагогов из Алтайского края представили регион. Проект Кулундинской школы №2 получил благодарность Минсельхоза России.

В ТГУ налаживают акустический контроль имплантата, ТГУ, 22:54, 30.06.2026, Россия	317
Учёные Тольяттинского госуниверситета нашли способ проверять качество магниевых имплантатов по звуку, который металл издаёт при сжатии.

Содержат миллиарды тонн драгоценных металлов: ученый Пермского Политеха поделился самыми интересными фактами про астероиды, ПНИПУ, 22:50, 30.06.2026, Россия

30 июня отмечается Международный день астероидов. Ученый Пермского Политеха рассказал, правда ли, что именно они доставили на молодую Землю воду и органические элементы, сколько в них содержится драгоценных металлов, какого максимального размера достигают и откуда вокруг них «пылевые гейзеры».

Учёные Тольятти и Минска будут вместе создавать материалы и технологии, ИТГУ, 07:44, 29.06.2026, Россия	127
Тольяттинский государственный университет и Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси заключили соглашение о сотрудничестве.

Можно даже детям до года: ученая Пермского Политеха назвала топ-7 самых полезных видов рыб для нашего здоровья, ПНИПУ, 07:36, 29.06.2026, Россия

27 июня отмечается Всемирный день рыболовства – промысла, который обеспечивает нас одним из самых ценных продуктов в рационе. Ученая Пермского Политеха рассказала, от чего зависит цвет мяса рыбы, как скумбрия укрепляет сосуды, может ли сельдь повысить уровень счастья, какая рыба полезна для зрения и кому стоит ограничить потребление некоторых видов.

Ученые ПНИПУ впервые в России создали рецептуры безглютенового хлеба с самым высоким содержанием белка, ПНИПУ, 07:23, 29.06.2026, Россия

Проблема непереносимости глютена затрагивает до 150 миллионов человек, и решение — его полное исключение. Но безглютеновый хлеб лишен белка и клетчатки, а зарубежные рецептуры неприменимы к российскому сырью. Ученые ПНИПУ впервые создали смеси, в которых белка и жиров в 2-3 раза больше, а углеводов — на 30-50% меньше.