חוקרים במרכז העיצוב, הייצור והחומרים של Skoltech ועמיתיהם פיתחו ואימתו בניסוי מודל מרוכב תרמופלסטי מחוזק באופן כאוטי של סיבי זכוכית קצרים.
תקפותו ותחולתו של המודל הוכחו בחישובי חוזק של קומפוזיט שסתוםs והתקני בטיחות למיכלים ניידים המשמשים להובלת חומרים כימיים בכבישים, מסילות ברזל וים. התוצאות פורסמו ב-International Journal of Pressure Vessels and Piping.
אחת הסוגיות המדעיות וההנדסיות החשובות ביותר בתכנון מבני מבטיח היא היעדר מודלים מתמטיים מוכחים לתיאור ההתנהגות של חומרים מרוכבים פולימרים במוצרים מורכבים. יחד עם מדענים מהמחלקה למכניקה ומתמטיקה של אוניברסיטת לומונוסוב מוסקבה, צוות סקולטק הצליח לבנות ולאמת מודל כזה.
בהשוואה לחומרים מסורתיים כגון פלדה, עץ ובטון, לחברי מבנה מפלסטיק מחוזק בסיבים (FRP) יש יתרונות ברורים והם נמצאים בשימוש נרחב בהנדסה אזרחית, בניית ספינות ובניית כבישים. מבנה ה-FRP מיוצר באמצעות תהליך פולטרוזציה שבו החומר נמשך ברציפות כדי להשיג פילמור. מהנדסים משתמשים רבות במודלים מתמטיים כדי לייעל את תהליך הפולטרוזיה, ובכך להימנע מניסויים יקרים המבוצעים לרוב באמצעות ניסוי וטעייה.
על מנת לייעל את תהליך ה-pultrusion, יש לשקול היטב פרמטרים רבים הקובעים את איכות המוצר הסופי, והרכב תערובת הפולימר הוא אחד מהם. תיאור מדויק של pultrusion דורש מודל מתאים של קינטיקה לריפוי שרף, בהתאם לתוספי העיבוד המשמשים. אם נבחר כראוי, הדגם עוזר לקבוע את מהירות המשיכה הגבוהה ביותר האפשרית. בתורו, מיקסום מהירות השרטוט תוך שמירה על איכות הפרופיל הסופי חיוני לשיפור היעילות והעלות-תועלת של תהליך הפולטרוזה.
המודל שפותח יכול להפחית באופן משמעותי את השמרנות של חישובי חוזק בתכנון מבני ובהתאמה אישית, כלומר צמצום עלויות הייצור הבאות תוך עמידה בדרישות הבטיחות והאיכות הנדרשות, אמר עוזר פרופסור איוון סרגייצ'ב.
התוצאות שהתקבלו מראות שהמודל המתמטי של התנהגות מורכבת מתאים ל"בדיקה וירטואלית" של מבנים, ולא לבדיקות יקרות בקנה מידה מלא.
צוות המחקר שלנו נתמך על ידי הרישום הימי הרוסי, ובמסגרת ניסוי הפרויקט ופלטפורמת ההסמכה הדיגיטלית של מפת הדרכים של Technet של תוכנית יוזמת הטכנולוגיה הלאומית, שיטת המודלים מוצגת כדי לאשר את התאימות וההסמכה של מבנה אחראי במהלך ההליך, ציין איוון סרגייצ'ב.
קישור למאמר זה:מודל מתמטי של חומרים מרוכבים תרמופלסטיים
הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！
פח, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, הדפסת תלת מימד, דיוק