Η Ρωσία έχει αναπτύξει μια νέα μέθοδο για την επιλογή σύνθετων υλικών για την αεροπορία
- Κατηγορία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
- 0 σχόλια
RIA Novosti. Μια μέθοδος που επιτρέπει την πρόβλεψη των ιδιοτήτων σύνθετων υλικών βραχείας ενίσχυσης στα αρχικά στάδια σχεδιασμού αναπτύχθηκε από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Σαμάρα . Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύονται στο περιοδικό Polymers .
Τα σύνθετα υλικά χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με το μήκος των ινών. Σε βραχυπρόθεσμα ενισχυμένες ίνες το μήκος είναι περίπου 0,3 mm. Αυτό επιτρέπει έως και 30 τοις εκατό μείωση βάρους και έως και 40 τοις εκατό μείωση του κόστους παραγωγής συγκροτημάτων μεντεσέδων αεροδιαστημικής σε σύγκριση με τα αντίστοιχα μεταλλικά, επιστήμονες του Εθνικού Ερευνητικού Πανεπιστημίου της Σαμάρα με το όνομα του Ακαδημαϊκού S.P. Βασίλισσα.
Σύμφωνα με αυτούς, τέτοια υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία κατασκευών για διάφορους σκοπούς - από το σώμα ενός ηλεκτρικού τρυπανιού έως ένα στήριγμα πόρτας αεροσκάφους.
Η αντοχή και η ακαμψία των βραχέων ενισχυμένων σύνθετων υλικών κατά μήκος και κατά μήκος της χύτευσης διαφέρουν περισσότερο από δύο φορές, επομένως ο σχεδιασμός ελαφρών και ισχυρών προϊόντων απαιτεί λογισμικό που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τις ιδιότητες των δομών ανάλογα με την οργάνωση της παραγωγικής διαδικασίας.
Όπως είπαν οι ερευνητές, προς το παρόν, για να επιλέξουν ένα υλικό, ταξινομούν επιλογές με διαφορετικό κλάσμα όγκου ενισχυτικών ινών, οι ιδιότητες καθενός από τα οποία μελετώνται ξεχωριστά.
Η προσέγγιση των επιστημόνων του Πανεπιστημίου Samara καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της απαιτούμενης περιεκτικότητας σε ίνες στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού του προϊόντος. Συνίσταται στην κατασκευή ενός μαθηματικού μοντέλου των μηχανικών χαρακτηριστικών υλικών με αυθαίρετο κλάσμα όγκου ινών.
«Το πλεονέκτημα της ανάπτυξης του πανεπιστημίου μας είναι ότι κατά τον προσδιορισμό των παραμέτρων του μοντέλου, λαμβάνουμε υπόψη την τρίτη διάσταση - το κλάσμα όγκου της ίνας, το οποίο μας επιτρέπει να αποκτήσουμε ένα ενοποιημένο μοντέλο των μηχανικών χαρακτηριστικών μιας γραμμής υλικά και προβλέπουν τις ιδιότητες των υλικών πέρα από το πεδίο του πειράματος», δήλωσε ο Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Σχεδιασμού και Σχεδιασμού Αεροσκαφών του Πανεπιστημίου Σαμάρα, Εβγκένι Κούρκιν.
Οι επιστήμονες διεξήγαγαν μια πειραματική μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων του βραχέως ενισχυμένου πολυαμιδίου με κλάσμα όγκου ινών 10 έως 30 τοις εκατό και των χαρακτηριστικών του συνδετικού. Έγινε χύτευση πλακών σε αυτόματο θερμοπλαστικό μηχάνημα, κοπή δειγμάτων και ρήξη τους σε σερβοϋδραυλικό μηχάνημα και ανάλυση της μικροδομής του υλικού με χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.
Για την επεξεργασία των αποτελεσμάτων του πειράματος, χρησιμοποιήθηκαν μοντέλα μικρομηχανικής, τα οποία καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών ενός σύνθετου υλικού με βάση δεδομένα σχετικά με τις ιδιότητες της ίνας και του συνδετικού υλικού.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ξένες λύσεις χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στη βιομηχανία, στόχος της επιστημονικής ομάδας του Πανεπιστημίου Samara είναι να αναπτύξει το δικό της σύστημα για το σχεδιασμό προϊόντων από βραχυπρόθεσμα ενισχυμένα σύνθετα υλικά, το οποίο λύνει το πρόβλημα της χύτευσης, της ακαμψίας και της αντοχής των προϊόντων .
Οι εργασίες πραγματοποιήθηκαν ως μέρος του έργου RSF No. 19-79-10205, το οποίο ολοκληρώθηκε με επιτυχία τον Ιούνιο του 2022. Η ομάδα του έργου σχεδιάζει να συνεχίσει να εργάζεται και να αναπτύσσει μεθόδους και λογισμικό για το σχεδιασμό προϊόντων από σύνθετα υλικά βραχείας ενίσχυσης στο πλαίσιο του έργου RSF No. 22-79-10309, η υλοποίηση του οποίου ξεκίνησε φέτος.
Τελευταία τροποποίηση στιςΤρίτη, 28 Φεβρουαρίου 2023 07:53