Ученые ЮУрГУ нашли способ предсказывать долговечность композитов для авиации

Российский научный фонд (РНФ) поддержал проект ученых ЮУрГУ, направленный на определение условий, обеспечивающих заданную выносливость композитного материала при определенных условиях эксплуатации конструкции.

Это позволит предсказывать долговечность конструкций из композитных материалов при циклическом нагружении и определять оптимальную структуру укладки слоев в нем. Такие композиты могут эффективно использоваться в авиации, космонавтике, автомобилестроении и многих других отраслях.

Возникновение дефектов, микротрещин, изменение размеров детали после разгрузки – признаки необратимого деформирования материала, оказывающие негативное влияние на эксплуатационные характеристики и долговечность машин, изготовленных из композитных материалов.

Проект научных сотрудников ЮУрГУ предполагает обширные экспериментальные исследования по определению предельно допустимых условий нагружения. В своей работе ученые фиксируют поля деформаций в процессе длительного нагружения, определяют моменты нарушения сплошности композита и формируют критерии накопления микроповреждений и разрушения. В исследовании используется оборудование центра прикладных исследований и разработки новых конструкционных материалов.

«Для определения величины нагрузок на изделия, эксплуатируемых длительное время при переменных нагрузках, нужна другая программа, и создать ее – одна из задач данного проекта. Мы планируем разработать программу, используя которую, конструкторы смогут правильно спроектировать высоконагруженную деталь автомобиля, самолета или ракеты, а технологи – обеспечить необходимую структуру материала», – рассказывает руководитель проекта, профессор Сергей Сапожников.

Использование данного подхода позволит существенно сократить этапы отладки конструкций, снизит расходы на проектирование ответственных изделий, повысит их надежность.

Разработка представляет интерес для ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация» («ОАК»), Госкорпораций «Роскосмос» и «Росатом».