Не секрет, что в авиастроении всё чаще стали использоваться полимерные композитные материалы. Однако при всех многочисленных достоинствах они склонны подвергаться деформациям и расслоению. Учёные из Пермского Политеха решили проверить различные композиты на прочность. Изучение недостатков последних поможет в упрочнении конструкций самолётов.
Учёные пояснили, что стандартные полимерные композиты не всегда обладают необходимой прочностью: с течением времени они расслаиваются. Поэтому для укрепления композитов часто используются 3D-ткани — материалы с пространственно-армированными наполнителями. Однако применение этих материалов зачастую изменяет свойства самих композитов.
Чтобы выявить уязвимые места 3D-тканей и тем самым оптимизировать технологии авиастроения, учёные Пермского Политеха провели комплексный анализ их характеристик. Основными объектами изучения стали композиты на основе углеволокна и эпоксидного связующего. Применив целый ряд современных технологий, исследователи всесторонне изучили процессы деформации, расслоения и разрушения материалов.
Учёные тестировали 3D-ткани на способность выдерживать разрывы, сжатия, скручивания и удары. После каждой манипуляции исследователи анализировали состояние материалов с помощью видеосистем, лабораторного оборудования и различных технологий, например стереомикроскопии. Результатом опытов и анализа стала своего рода карта повреждений материалов, на которой были маркированы участки с наибольшим количеством дефектов, возникших при внешних воздействиях на композиты.
Исследователи отметили, что их работа поможет изменить способы создания деталей самолётов с целью увеличения их прочности и долговечности.
Фото: Пермский Политех
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.