Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали методику испытаний композитных конструкций самолетов и ракет. Она позволяет отслеживать прочность, долговечность и оценивать ресурс конструкций, сообщили ТАСС в среду в пресс-службе вуза.
"Методика впервые позволит определить, как меняются свойства слоистых композитов под влиянием низкоскоростных ударных или повторяющихся воздействий в условиях различных температур. К первым, например, относятся птицы и камни на взлетно-посадочной полосе самолета, а ко вторым - град. С помощью методики можно проводить мониторинг накопления повреждений и разрушения конструкций, оценивать их прочность, долговечность, живучесть и безопасность", - рассказал один из разработчиков, доцент кафедры экспериментальной механики и конструкционного материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук Олег Староверов.
По словам ученых, полимерные композиционные материалы используют в ответственных конструкциях авиационного, космического и нефтехимического производства. В частности, из них изготовляют лопатки, корпуса и фюзеляжи авиадвигателей. В процессе эксплуатации эти детали находятся под комплексным воздействием внешних нагрузок, что влияет на их механические свойства. Как отметили в университете, сейчас в регламентах отечественных и зарубежных стандартов нет методических рекомендаций по испытаниям при сложных комплексных нагрузках, а экспериментальных данных о закономерностях механического поведения композитов в таких условиях недостаточно. Методика же, разработанная в Пермском политехе, впервые позволяет проводить испытания полимерных композитов в условиях комбинированного воздействия различных нагрузок и температур.
"Испытания композитов на механические воздействия позволяют изучить, как меняется прочность и жесткость материалов в процессе накопления повреждений. При этом можно отследить влияние температурных режимов и других параметров на деформацию и разрушение", - объяснил руководитель проекта, заведующий кафедрой экспериментальной механики и конструкционного материаловедения ПНИПУ, директор Центра экспериментальной механики, доктор физико-математических наук, профессор Валерий Вильдеман.
Так, для изучения процессов разрушения разработчики использовали современное электромеханическое, сервогидравлическое, электродинамическое испытательное и диагностическое оборудование инфракрасного термосканирования, а также анализа полей деформаций и дефектоскопии. Свою методику разработчики уже апробировали и применяют на предприятии ПАО "ОДК Сатурн". Исследование было выполнено рамках программы стратегического академического лидерства "Приоритет 2030" и при поддержке гранта президента РФ. Как пояснили в пресс-службе вуза, статья с результатами исследования сейчас готовится к печати.
О грантовой программе
В 2021 году Пермский политех стал обладателем гранта "Приоритет-2030" в размере 100 млн рублей. "Приоритет-2030" является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений, цель которой - формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов - центров научно-технологического и социально-экономического развития страны.