Naukowcy z Centrum Projektowania, Produkcji i Materiałów Skoltech wraz z kolegami opracowali i eksperymentalnie zweryfikowali model krótkich włókien szklanych z kompozytu termoplastycznego wzmocnionego chaotycznie.
Trafność i stosowalność modelu zostały udowodnione w obliczeniach wytrzymałościowych kompozytu zawórs oraz urządzenia zabezpieczające do cystern przenośnych stosowanych do transportu substancji chemicznych na drogach, kolejach i morzach. Wyniki zostały opublikowane w International Journal of Pressure Vessels and Piping.
Jednym z najważniejszych problemów naukowych i inżynieryjnych w obiecującym projektowaniu konstrukcji jest brak sprawdzonych modeli matematycznych opisujących zachowanie kompozytów polimerowych w złożonych produktach. Wraz z naukowcami z Wydziału Mechaniki i Matematyki Moskiewskiego Uniwersytetu im. Łomonosowa zespół Skoltech był w stanie skonstruować i zweryfikować taki model.
W porównaniu z tradycyjnymi materiałami, takimi jak stal, drewno i beton, elementy konstrukcyjne z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem (FRP) mają oczywiste zalety i są szeroko stosowane w budownictwie lądowym, stoczniowym i drogowym. Struktura FRP jest wytwarzana w procesie pultruzji, w którym materiał jest stale ciągnięty w celu uzyskania polimeryzacji. Inżynierowie intensywnie wykorzystują modele matematyczne do optymalizacji procesu pultruzji, unikając w ten sposób kosztownych eksperymentów, często przeprowadzanych metodą prób i błędów.
W celu optymalizacji procesu pultruzji należy dokładnie rozważyć wiele parametrów, które decydują o jakości produktu końcowego, a jednym z nich jest skład mieszanki polimerowej. Dokładny opis procesu pultruzji wymaga odpowiedniego modelu kinetyki utwardzania żywicy, w zależności od zastosowanych dodatków technologicznych. Odpowiednio dobrany model pomaga określić najwyższą możliwą prędkość ciągnięcia. Z kolei maksymalizacja szybkości ciągnienia przy zachowaniu jakości końcowego profilu jest niezbędna do poprawy wydajności i opłacalności procesu pultruzji.
Opracowany model może znacznie zmniejszyć konserwatywność obliczeń wytrzymałościowych w projektowaniu konstrukcji i dostosowywaniu, co oznacza minimalizację późniejszych kosztów produkcji przy jednoczesnym spełnieniu niezbędnych wymagań bezpieczeństwa i jakości, powiedział doc. Ivan Sergeichev.
Uzyskane wyniki pokazują, że matematyczny model zachowania kompozytu nadaje się raczej do „wirtualnego testowania” struktur niż do kosztownych testów w pełnej skali.
Nasz zespół badawczy jest wspierany przez Rosyjski Rejestr Morski, a w ramach eksperymentu projektowego i cyfrowej platformy certyfikacji mapy drogowej Technet Narodowego Programu Inicjatywy Technologicznej wprowadzana jest metoda modelowania w celu potwierdzenia zgodności i certyfikacji wysokiej odpowiedzialna struktura Podczas procedury wskazał Iwan Siergiejew.
Link do tego artykułu:Model matematyczny kompozytów termoplastycznych
Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！
Blachy, beryl, stal węglowa, magnez, druk 3D, precyzja 
