Ученые исследовали прочность стеклопластика для летательных аппаратов
ТАСС, 10 июня. Ученые из Южно-Уральского государственного университета и Пермского национального исследовательского политехнического университета провели совместное исследование деформации усиленного стеклопластика при повторяющихся нагрузках. Были получены уникальные результаты по накоплению деформаций и микроповреждений при циклическом изгибе композита. Кроме того, команда ученых рассчитала коэффициент, при учете которого можно в значительной мере предотвратить поломку деталей, сделанных из этого композита. По итогам работы была опубликована статья в научном журнале Composite Structures (Q1) (12+).
"Конструкции летательных аппаратов характеризуются цикличностью загрузки: взлет, приземление, маневрирование и вибрация. Поэтому в конструкции и экспериментальной отработке агрегатов, кроме статических и прочностных проверок, проводятся многоцикловые (106-107 циклов) и малоцикловые (103-104 циклов) испытания. С появлением многоразовых аэрокосмических аппаратов и возвращаемых ракет-носителей потребность в исследованиях усталости материала на сверхнизких циклах увеличилась", - пояснил один из авторов исследования Сергей Сапожников.
Новые данные по накоплению деформаций и микроповреждений в композите при циклическом нагружении позволят построить физически обоснованные модели разрушения композитов. Физически обоснованные математические модели разрушения композитов позволят резко сократить объем испытаний без потери качества прогнозов.
Многоразовые аэрокосмические системы, созданные с применением композитных материалов, должны быть чрезвычайно легкими, прочными и безопасными. При их проектировании необходимо учитывать ограниченную долговечность деталей под циклической нагрузкой и накопление рассеянных микроповреждений. Работа была выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда.
ЮУрГУ является одним из победителей программы "Приоритет 2030" по треку "Исследовательское лидерство". Исследования композитных материалов проводятся в университете в рамках стратегического проекта "Новые перспективные материалы".