Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России.
Уникальные свойства композиционных материалов
Современные стеклопластики сочетают лучшие характеристики своих компонентов, обеспечивая исключительную надежность. Стеклотекстолит, например, представляет собой многослойную структуру с армирующими волокнами и термореактивной смолой. Первые принимают основные нагрузки, а связующее вещество равномерно распределяет напряжение. Благодаря этому материал широко применяется в авиастроении, электронике и других высокотехнологичных отраслях.
Методы исследования и эксперименты
Специалисты Пермского Политеха провели серию испытаний образцов с отверстиями диаметром 2-12 мм. Используя цифровую микроскопию и акустические датчики, они анализировали деформации и фиксировали момент разрушения. Эксперименты позволили определить критические параметры, влияющие на целостность структур.
Безопасные параметры обработки материалов
«Отверстия диаметром до 6 мм практически не снижают несущую способность стеклопластиков, — отмечает аспирантка Екатерина Чеботарева. — Это позволяет создавать легкие конструкции без риска потери прочности». Ученые подчеркивают важность точного расчета мест сверления для ответственных изделий в авиации и судостроении.
Неожиданное открытие масштабного эффекта
В ходе исследований выявлен парадоксальный факт: уменьшенные образцы демонстрировали на 17% большую прочность по сравнению с крупногабаритными аналогами. «Данный эффект необходимо учитывать при проектировании электроизоляционных элементов», — комментирует доцент Елена Струнгарь, кандидат физико-математических наук.
Перспективы для промышленности
Полученные результаты открывают новые возможности для создания долговечных композитов. Внедрение разработанных методик позволит оптимизировать производство деталей в энергетике, медицине и транспортной отрасли. Ученые планируют продолжить изучение температурного влияния на материалы с различными концентраторами напряжения.
Источник: naked-science.ru
