ГЛАВНОЕ

Союз переработчиков пластмасс

ПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ: Новости. Статьи. Цены. Выставки. Торговля. Вакансии : Оборудование, пластмассы, пластики, изделия
стать партнером


Рейтинг@Mail.ru

Медиаплан 2018

 НОВОСТИПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ : НОВОСТИ

Российские ученые предложили неконтактный метод контроля напряжений в полимерных композитах

 |  Тема: Разработки изделий

«Ученые из Центра композиционных материалов НИТУ „МИСиС“ под руководством профессора Сергея Калошкина предложили неконтактный метод контроля внутренних напряжений в полимерных композитах

Композиционные материалы стали неотъемлемой частью нашей жизни: они используются в авиационной и космической технике, автомобилестроении и горной промышленности. И с самого начала их внедрения существует проблема оценки внутренних напряжений в конструкции, изготовленной из композиционного материала, как на стадии ее изготовления, так и при использовании.

«Ученые из Центра композиционных материалов НИТУ „МИСиС“ под руководством профессора Сергея Калошкина предложили неконтактный метод контроля внутренних напряжений в полимерных композитах, — отметила ректор НИТУ „МИСиС“ Алевтина Черникова. — При помощи нового метода появилась возможность намного эффективнее оценивать степень внутренних повреждений в процессе эксплуатации деталей авиационной техники, нефтепроводов, корабельных корпусов и других промышленных и транспортных объектов», сообщает пресс-служба МИСиС.

Почему проблема оценки критически важна, рассказывает один из авторов работы, старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» к.т.н. Андрей Степашкин:

«Есть композиционные материалы, где внутреннее напряжение после изготовления достигает 95% от предела прочности. То есть, ему ещё чуть-чуть добавить напряжения — и он треснет. Например, ряд созданных для многоразового космического корабля „Буран“ композиционных материалов, обладая прекрасной термостойкостью и термопрочностью, из-за особенностей технологии их изготовления обладали высоким уровнем внутренних напряжений. Это стало огромной проблемой: чтобы получить одно изделие из материала „Гравимол“ (который использовался для черной обшивки корабля), при изготовлении в брак уходило пятьдесят».

В углепластиках, стеклопластиках, гибридных композиционных материалах после изготовления нет такого уровня внутренних напряжений. Зато они возникают и накапливаются под действием эксплуатационных нагрузок, внешней среды и погодных факторов, что может приводить к появлению повреждений в материале и снижению его несущей способности. Такие изменения влияют на безопасность эксплуатации, и их необходимо своевременно выявлять.

Методы контроля напряжений в композитных конструкциях существуют, однако часто неудобны, а иногда вовсе неприменимы из-за точности прогноза. Например, неконтактные методы (ультразвуковая, акустическая дефектоскопия, шерография) позволяют выявлять только уже появившиеся дефекты и не дают информации ни о действующих в материале напряжениях, ни об их распределении по телу конструкции. А принятые методы оценки напряженного состояния в конструкции являются контактными и требуют подключения к материалу при помощи наклейки различных пленочных датчиков. Так что стадия «до появления дефекта» бесконтактными методами практически не охвачена.

Идея, которая заложена в работе, заключается в использовании для оценки напряженного состояния в композиционном материале аморфных магнитомягких микропроводов диаметром 10-60 мкм. Провода на стадии изготовления закладываются между слоями углепластика, образуя чувствительную к напряжениям сетку.

Напряженное состояние в материале, окружающем микропровод, оказывает влияние на то, как вещество в проводе реагирует на внешнее магнитное поле. Соответственно, эти измерения можно проводить бесконтактно, не требуется подключения чувствительному элементу, не требуется его наклейка, так как он заложен внутрь материала на необходимую глубину еще на стадии изготовления. Важно также то, что можно пользоваться всего одним датчиком в отличие от некоторых применяемых методов дефектоскопии, для проведения которых необходимо выставить аппаратуру по обе стороны изучаемой детали. По сути, данная технология существенно упрощает, ускоряет и удешевляет процесс оценки состояния композита, позволяя не только фиксировать, но и предсказывать появление дефектов бесконтактным способом.

На данный момент исследователи отработали способ внедрения магнитомягких проводов в композитный материал, убедились, что свойства композиционного материала от этого не ухудшаются, а также отработали различные режимы измерения.

Методику ученых уже на данной стадии оценили по достоинству несколько представителей космической и авиационной отрасли, а также разработчики композитных материалов. По словам Андрея Степашкина, теперь исследователям предстоит «выйти из лаборатории»: на основе лабораторного прибора разработать «полевой» прототип датчика и измерительной системы.

«Мы сделали только первый шаг большого пути, — подчеркнул ученый. — Но уже видим конкретное практической применение нашей разработки. К тому же, у неё есть и дополнительные возможности: внедряемая в материал сетка из микропроводов может обеспечивать дополнительно сток статического заряда, возникающего в конструкциях из стеклопластиков. Наши провода вполне могут заменить металлические сетки, которые вставляются в эти материалы сейчас».

Работа исследователей опубликована в Journal of Alloys and Compounds.

НОВОСТИ ПО ТЕМЕ
ПРЕДЫДУЩИЕ НОВОСТИ
НОВОСТИ ПО ТЕМАМ
 Выставки и конференции  Государство и бизнес  Литература и образование
 Новые материалы и марки  Обзоры и анализ рынков  Обзоры СМИ
 Оборудование  Объемы и мощности  Отходы и экология
 Персоны и назначения  Пресс-релизы, форс-мажоры  Разработки изделий
 Слияния и новые имена  Цены на сырье и изделия  Показать все новости

Присылайте информацию о событиях, связанных с полимерной отраслью. Воспользуйтесь эффективным инструментом для привлечения покупателей и расширения рынка сбыта.

Новости о начале производства изделий, изменении цен и новых разработках публикуются бесплатно!

По вопросам публикации новостей обращайтесь в редакцию:
Тел/Факс: +7 (495) 645-24-17
Прислать сообщение


Полное или частичное копирование любых материалов, опубликованных на Plastinfo.ru, для размещения на других Интернет сайтах, разрешается только с указанием активной гиперссылки на plastinfo.ru !

Полное или частичное использование любых материалов, размещенных на Plastinfo.ru, в СМИ, печатных изданиях, маркетинговых отчетах, разрешается только с указанием ссылки на «Plastinfo.ru» и в некоторых случаях требует письменного разрешения ООО Пластинфо






Загрузить каталог книг

Новости

Выставки и конференции
Государство и бизнес
Литература и образование
Новые материалы и марки
Обзоры и анализ рынков
Обзоры СМИ
Оборудование
Объемы и мощности
Отходы и экология
Персоны и назначения
Пресс-релизы, форс-мажоры
Разработки изделий
Слияния и новые имена
Цены на сырье и изделия

Объявления

Продать
Купить
Вакансии
Резюме
Форум

Информация

Справочник покупателя
Статьи и обзоры
Глоссарий
Выставки
Опросы
Стандарты
Видео Plastube

Подписка

Бизнес газета
Цены на полимеры
Импорт и экспорт
Магазин отчетов
Магазин книг
База полимеров
Polyglobe

О проекте

Контакты
Карта сайта
Партнеры
Реклама

Информация доступна зарегистрированным пользователям после авторизации