Ученые Московского авиационного института запустили комплекс работ, посвященный широкому применению расчетно-экспериментальной корреляции (РЭК) в развивающихся материальных технологиях аэрокосмической отрасли. Проект РЭК@МАИ позволит быстрее конструировать и строить качественные гражданские самолеты и двигатели. Этот подход особенно важен для деталей, которые будут создаваться не путем механической обработки, а методами 3D-печати.
В основе проекта РЭК@МАИ новый подход, ядром которого является постоянный контроль достижения расчетной прочности деталей на всех структурных масштабах по мере их создания. В отличие от предыдущих методик новый подход в авиастроении позволит резко уменьшить потребность в дорогостоящих и времязатратных переделках, вызванных несоответствием расчетных и реальных свойств деталей, сообщает портал InScience.
Перед российской гражданской авиацией стоят задачи по наращиванию производства новых самолетов и двигателей, сокращению сроков проектирования, повышению надежности и эффективности. В традиционном авиастроении прочность деталей рассчитывается согласно табличным данным о свойствах используемых материалов, однако при таком подходе на поздних этапах нередко оказывается, что параметры деталей не соответствуют расчетным. Такие несоответствия приводят к дорогостоящим и затратным по времени этапам перепроектирования и повторного производства.
Ученые Центра аэрокосмических материалов и технологий передовой инженерной школы Московского авиационного института предложили проект РЭК@МАИ по разработке деталей для самолетостроения, в основу которого лег новый фундаментальный подход — расчетно-экспериментальная корреляция. Новая методика позволит улучшить надежность расчетов за счет регулярного и систематического сравнения с экспериментальными данными на всех этапах опытно-конструкторских работ. Этот подход особенно важен для деталей, которые будут создаваться не путем механической обработки, а методами 3D-печати. Производственные процессы и качество будут постоянно контролироваться, а конструкторы в своих вычислениях смогут учитывать реальные значения прочности.
Схожий подход пытались внедрить в самолетостроении и в западных странах, однако ограничения по обмену данными между фирмами в силу коммерческой тайны часто не позволяли в полной мере учитывать особенности новых технологий — 3D-печати и производства композитов. Внедрение нового подхода требовало радикальных изменений как в производстве, так и в системе проектирования, но крупные авиастроительные компании не были готовы к требуемым капиталовложениям.
«С помощью нового подхода мы планируем разработать и испытать прототипы частей шасси и двигателя, фрагментов крыла, а также небольшой макет электродвигателя. Работа над проектом началась в мае 2024 года, три ее начальных этапа будут завершены к концу 2026 года. Проект РЭК@МАИ призван открыть путь внедрению новых аэрокосмических материалов и технологий в производство будущих самолетных систем», — рассказал руководитель Центра аэрокосмических материалов и технологий МАИ Александр Корсунский.
В проекте также примут участие специалисты кафедры конструкций и проектирования двигателей МАИ, Лаборатории иерархически структурированных материалов Сколтеха, Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения РАН и Института физики прочности и материаловедения СО РАН.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.