用于现代结构的主要复合材料之一是玻璃纤维增​​强塑料GFRP),其通常用于航空,现代运输,风力发电厂等。南乌拉尔州立大学的科学家进行了广泛的研究以研究弹道性质这种复合材料,可以提高其未来的使用效率。

南乌拉尔州立大学的科学家正致力于复合材料建造可靠的列车-复合材料网

南乌拉尔州立大学的科学家正致力于复合材料建造可靠的列车

强度测试
玻璃纤维增​​强塑料(GFRP)是一种流行的材料,因为它具有相对便宜而具有高强度。许多论文致力于研究这种材料的特性。然而,实际上关于玻璃纤维增​​强塑料的弹道特性的所有众所周知的结果都没有考虑在操作结构时发生的各种载荷,或者考虑到相对低的冲击加载速度。与此同时,更重要和经常遇到的问题是高速冲击。来自SUSU工程技术研究所的科学家团队设法确定了玻璃纤维增​​强塑料在高负荷冲击下的运行载荷下的弹道特性。

项目作者之一Mikhail Zhikharev说:

“通常情况下,由复合材料制成的现代火车的火焰在火车运动过程中会受到冲击。我们的任务是研究在正常操作载荷下冲击力对复合材料制成的板的影响。我们拉伸了样品。即创造了一个紧张的条件,然后我们进行了一次冲击,并确定了它的弹道属性“

紧凑的加速试验台用于研究弹道性能。在实验期间,将弹道支架放置在测试机内,这有助于将样品拉伸至初始负载的给定值。对于每个载荷水平,射弹的速度从100到800米/秒不等。

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即将进行的研究的实验
为了全面了解复合玻璃纤维增​​强塑料的性能,使用由玻璃纤维增​​强塑料制成的预加载板的有限元方法进行模拟,并使用Ansys进行弹道冲击。 Workbench包。在那时,数值模拟的结果与在实验过程中获得的数据足够接近。

Mikhail Zhikharev解释说:

“我们确定了弹道极限值对预载值的依赖性。这就是我们如何确定由玻璃纤维增​​强塑料制成的板的弹道极限在负载下减少15%,从极限强度极限降低50%。考虑到所获得的数据,现代火车和由玻璃纤维增​​强塑料制成的电车将被设计为更耐运行负载。这将提高其可靠性和使用寿命。“

南乌拉尔州立大学的科学家在俄罗斯科学基金会的资助框架内开展了研究玻璃纤维增​​强塑料性能的工作。获得的结果发表在复合材料B部分:工程高级科学期刊上,该期刊包含在Scopus(Q1)引文数据库中。在设计新的复合材料时,将使用所获得的材料性能研究技术,计划在SUSU创建。