Российские ученые предложили новый метод изучения авиакомпозитов по миниатюрному количеству материала — в объеме порядка 1 куб. см. В работе приняли участие специалисты из Сколковского института науки и технологий, Московского авиационного института и Национального исследовательского технологического университета МИСИС.
«Свойства композитов на уровне образца и готового изделия могут значительно отличаться. Чтобы гарантировать их стабильность, было предложено начинать их изучение на микроуровне, а затем с помощью компьютерного моделирования и рационального эксперимента переносить эти данные на более крупные объекты. Это позволит избежать необходимости каждый раз изготавливать огромные образцы и нагружать их до разрушения, чтобы понять, как работает материал», — рассказал «Известиям» один из разработчиков, заместитель руководителя лаборатории ускоренных частиц (ЛУЧ) НИТУ МИСИС Алексей Салимон.
По его словам, чтобы реализовать технологию, был изготовлен лабораторный испытательный комплекс — рама с закрепленными на ней датчиком усилий, микродвигателями и приводами. Управление комплексом производится удаленно. Устройство можно поместить внутри камеры сканирующего электронного микроскопа.
Во время испытаний, рассказал специалист, мини-образцы закрепляют с помощью захватов и деформируют в контролируемом режиме. Комплекс дает возможность проводить тестирование материалов на изгиб, растяжение и сжатие.
«Традиционно испытания проводят на больших образцах, что требует значительного расхода материала и сложных экспериментальных установок. Мы показали, что эти данные соответствуют тем, которые можно получить на миниатюрных образцах. Причем последние изготовить проще и дешевле, а при наличии их большого количества можно провести множество испытаний и собрать большой статистически значимый объем данных», — рассказал один из разработчиков, научный сотрудник Центра системного проектирования Сколтеха Евгений Статник.
Он пояснил, что полученные в ходе экспериментов результаты используют для расчетно-экспериментальной корреляции, то есть подтверждения математических моделей. Сочетание экспериментальных и вычислительных данных дает возможность получить более полное представление о свойствах материала.
Подробнее читайте в эксклюзивном материале «Известий» в среду, 19 марта, в 10:00:
Союз композитов: тесты мини-образцов материалов ускорят создание самолетов