Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Пермские ученые спрогнозировали появление дефектов в деталях самолетов
Электроэрозионная обработка — одна из ключевых технологий создания элементов конструкций современных самолетов, выполненных из труднообрабатываемых материалов. Воздействие импульсов тока испаряет металл, за счет чего происходит процесс обработки сложных форм. Однако после на обрабатываемой поверхности формируется измененный слой, который по свойствам отличается от основного материала и содержит микротрещины. Это влияет на циклические характеристики всей детали и может привести к ее преждевременному разрушению. Ученые ПИШ Пермского Политеха разработали способ, который позволяет заранее прогнозировать формирование такого слоя и возникновение дефектов на поверхности в зависимости от применяемого режима электроэрозионной обработки.
Статья опубликована в журнале «Обработка металлов». Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда.
Электроэрозионная обработка особенно эффективна в том случае, когда механические способы не справляются. Например, при резании твердых высокопрочных сплавов, где обычный инструмент быстро изнашивается, а также при получении деталей сложных форм или очень маленьких отверстий. При этом в процессе изготовления элементов конструкций авиационных двигателей, таких как лопатки и диски турбин, которые должны работать в агрессивных условиях под высокой нагрузкой, важно обеспечить их устойчивость и качество рабочих поверхностей без неровностей и трещин.
Но одним из сдерживающих факторов в применении электроэрозионной технологии является то, что под действием электрических разрядов поверхность металлической заготовки меняется. На ней появляется дефектный слой со множеством микротрещин. Эти особенности существенно снижают эксплуатационные характеристики материала и долговечность, что может привести к преждевременному выходу изделия из строя.
Толщина образующегося слоя может колебаться от сотых долей миллиметра и зависит это во многом от режимов обработки. Так, снижение силы тока и уменьшение времени воздействия электрического импульса позволяет снизить толщину белого слоя и его неравномерность. Однако сегодня особенности формирования дефектов на поверхности заготовок из труднообрабатываемых материалов плохо изучены.
Ученые Передовой инженерной школы ПНИПУ разработали математическую модель, позволяющую прогнозировать толщину белого слоя в зависимости от силы и времени воздействия импульса при электроэрозионной обработке.
Моделирование выполнили для двух режимов обработки – максимального и минимального с учетом таких параметров, как сила тока (2А и 8А), напряжение (50В и 100В) и время действия импульса (40 и 150 мкс). Были получены две модели, рассчитанные для хромосодержащих сталей 40Х и 35ХГС, которые широко используются в авиа- и машиностроении. Они отличаются высокой прочностью и износостойкостью.
Модели позволили предсказать толщину белого слоя, его однородность и количество микротрещин. Точность расчета политехники подтвердили, проведя натурные эксперименты.
– Результаты показали, что отклонение рассчитанных значений от экспериментальных составляет не более 5%, что подтверждает достоверность моделей. На минимальном режиме толщина белого слоя варьируется в диапазоне 20-25 мкм и 55-85 мкм на максимальном, тогда как с помощью моделей была рассчитана 20-25 и 60-80 мкм. Количество образующихся микротрещин и неоднородность слоя также существенно изменяется в зависимости от параметров обработки – на максимальном эти показатели в среднем в два раза выше, – рассказывает Тимур Абляз, директор Высшей школы авиационного двигателестроения ПНИПУ, кандидат технических наук.
Моделирование электроэрозионной обработки позволяет контролировать качество изделия, заранее определяя необходимый для материала режим, тем самым минимизируя риск возникновения дефектов на поверхности и преждевременное разрушение детали. Это особенно важно для изготовления элементов авиа- и ракетных двигателей, которые работают в экстремальных условиях – в агрессивных средах, под высокой нагрузкой и температурой.
Telegram 
Дзен 
VK Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
Антропологи пришли к выводу, что выступающий человеческий подбородок сформировался не ради улучшения функций жевания или речи, а возник случайно из-за несовпадения скоростей эволюции разных частей черепа. Эта костная структура появилась как геометрическая неизбежность из-за быстрого уменьшения зубов и увеличения мозга, за которыми не поспевал нижний свод челюсти.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
17 февраля 2026 года произойдет первое в этом году солнечное затмение, которое будет иметь кольцеобразный тип. Ученый Пермского Политеха Евгений Бурмистров рассказал, почему февральское затмение не похоже ни на одно другое, когда его ожидать и кому посчастливится стать свидетелем редчайшего «огненного кольца».
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно