В Перми улучшили эффективность применения 3D-деталей в авиации
Аддитивные технологии в авиационной отрасли позволяют производить облегченные детали и сложные элементы. Но по многим причинам в процессе их изготовления возникает анизотропия — неодинаковость свойств, которая ведет к зависимости прочности и жесткости конструкций от направления механического воздействия. Поэтому необходимо изучать закономерности механического поведения 3D-материалов под воздействием нагрузки. Ученые Пермского Политеха изучили влияние концентрации напряжений на процесс циклического разрушения. Это поможет повысить качество аддитивного производства изделий с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника». Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
В процессе печати 3D-изделий из-за особенностей работы оборудования, стратегий формирования слоя и других причин возникает наведенная анизотропия механических свойств. Это влияет на распределение в материале, подвергающемся нагрузке, напряжений и деформаций. Несмотря на попытки избавиться от проблемы, из-за особенностей аддитивного производства в материале появляется неоднородность, связанная с пористостью и геометрией структуры.
Она влияет на сопротивление усталости – способность материала противостоять разрушению при многократном нагружении. Накопление таких изменений показано на примере экспериментальных исследований малоцикловой усталости (разрушение материала после небольшого количества циклов). Правильный учет влияния концентрации напряжений при наличии анизотропии позволит увеличить срок эксплуатации конструкций из 3D-материалов.
Ученые Пермского Политеха исследовали характеристики сопротивления малоцикловой усталости аддитивного титанового сплава ВТ6, который используется для производства авиационных и ракетных двигателей, приборов и конструкций для военных и гражданских самолетов. Наплавку материала произвели методом холодного переноса металла и сняли остаточные напряжения температурной обработкой. Из готовой пластины вырезали образцы в параллельном и перпендикулярном направлениях к плоскости слоев.
Закономерности механического поведения образца изучались при малоцикловой усталости и наличии концентрации напряжений. Коэффициент применяли к образцам с концентратором и без него. Позже их сравнили между собой. Выявили, что направление вырезки образцов с концентратором практически не влияет на характеристики сопротивления усталости.
«Циклическая долговечность горизонтально вырезанных образцов на 5-10 процентов больше, чем вертикальных. У первых проявляется наибольшая чувствительность к концентрации напряжений при долговечности порядка 105 циклов. Наибольшее определенное значение введенного эффективного коэффициента для них – 2,8. Для вертикально вырезанных образцов – от 1,8 до 2,2. От этих коэффициентов зависит срок эксплуатации изделия», – пояснил Артем Ильиных, кандидат технических наук, доцент кафедры «Экспериментальная механика и конструкционное материаловедение» ПНИПУ.
Результаты испытаний ученых Пермского Политеха позволили построить зависимость циклической долговечности от уровня прикладываемых напряжений. Выявленные коэффициенты концентрации напряжений будут полезны при проектировании конструкций из 3D-материалов. Их учет позволит более точно спрогнозировать долговечность и величину воспринимаемых нагрузок.
Telegram 
Дзен 
VK Помет сусликов, сохранившийся на протяжении сотен тысячелетий в глубоких слоях вечной мерзлоты северо-запада Канады, оказался своеобразной «капсулой времени». Экскременты грызунов содержат удивительное количество древней ДНК, раскрывая множество подробностей об эволюционной истории Арктики.
Ученые выяснили, почему некоторые массивные галактики перестали формировать звезды уже через миллиард лет после Большого взрыва. Оказалось, выдувать из них газ, необходимый для рождения новых светил, может мощный галактический ветер.
Эмбрионы зебровых амадин изменили архитектуру кровеносной системы своего гипоталамуса под действием предупреждающих криков родителей о высокой температуре. Один лишь звук без реального перегрева сделал сосуды развивающегося мозга более эластичными. Это должно защищать будущего птенца от теплового удара.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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