Новые конструкционные композиты и методы проектирования из них ответственных конструкций высокого весового совершенства


Внутренняя коллаборация: Центр прикладных исследований и разработки новых конструкционных материалов НИИ опытного машиностроения

Научный руководитель направления: профессор C. Б. Сапожников


Описание направления и работ:

Одной из современных мировых тенденций в машиностроении является замена металлических сплавов на композитные материалы, которые позволяют добиться значительного снижения веса изделия и повышения эксплуатационных характеристик.

Создание высоконагруженных деталей ответственных конструкций из ПКМ является комплексной проблемой и требует не только разработки новых материалов и технологий, но и соответствующего расчетного инструментария для анализа прочности и работоспособности этих конструкций при эксплуатационных и аварийных нагрузках.

В рамках научного направления решаются следующие задачи:

  1. Разработка углепластиков с заданной степенью механической нелинейности и обладающих повышенной стойкостью к концентрации напряжений;
  2. Разработка новых методов оценки статической прочности толстостенных многослойных композитных материалов с дефектами мезоструктуры (смоляные карманы, включения) при одновременном воздействии межслойных сдвиговых и трансверсальных напряжений;
  3. Разработка методик расчетной оценки циклической прочности, основанные на учете мезоструктуры и реологического поведения композита;
  4. Разработка эффективных методов верификации расчетных мезоуровневых моделей деформировании разрушения полимерных композитных материалов при высокоскоростном ударе.