Модель Пермского Политеха повысит качество авиадеталей
К 2030 году, по плану правительства, в авиационный парк должно войти не менее 339 новых пассажирских лайнеров типа ТУ-214, Sukhoi Superjet 100 new и МС-21-310, которые заменят зарубежные аналоги. Чтобы успеть в срок, необходимы огромные денежные вложения, создание дополнительных производственных мощностей и внедрение новых высокотехнологичных решений. Одним из важных процессов во время изготовления деталей из полимерных композиционных материалов, которые используют в изготовлении крыльев самолетов, а также при строительстве ракет и морских судов, является обработка поверхности. Действующие методы часто не дают необходимого качества, из-за чего может возникнуть брак. Некачественные детали могут привести к авиакатастрофе, уменьшению их эксплуатационного ресурса, а также финансовым убыткам, поэтому ведется поиск более совершенных решений. Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель, которая позволит выбрать рациональный режущий инструмент и режим обработки и, тем самым, повысить качество деталей.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение».
Основными технологическими операциями при обработке полимерных композиционных материалов выступают сверление и фрезерование, однако в результате деформаций волокон возникает образования дефектного слоя на краях при сверлении, а также на верхних и нижних слоях при фрезеровании листового композита. На сегодняшний день данные проблемы пытаются решить путем повышения скорости резания или нанесением дополнительных покрытий на материал, но ни один из них не позволяет обеспечить высокое качество обработанной поверхности. По словам политехников, исправить ситуацию может абразивная обработка, то есть шлифование кругами из сверхтвердых материалов, например, электрокорунда или карбида кремния.
«Абразивная обработка полимерных композиционных материалов считается одной из самых перспективных на сегодняшний день. Ее применение может быть представлено, как дополнение фрезерной обработке полимерных композиционных материалов, либо операции финишной обработки. Абразивная обработка позволяет обеспечить высокие скорости резания, остроту режущей кромки, а также высокую твердость абразивных частиц», — рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «инновационные технологии машиностроения» ПНИПУ Владимир Макаров.
Ученые провели полнофакторный эксперимент по обработке композита абразивным инструментом. С помощью него они смогли определить, что стабильность процесса плоского шлифования и сохранения режущей способности обеспечивается при глубине резания на один ход до 0,15 миллиметров и скорости подачи стола пять метров в минуту. Если проводить работу с превышением указанных рекомендаций, то инструменты теряют режущую способность и быстрее изнашиваются. Кроме того, выход за пределы полученных диапазонов приводит к формированию дефектного слоя.
«С помощью эксперимента мы описали несколько важных процессов, значения которых ранее не были известны. На их основе мы разработали математические модели, которые описывают зависимости параметра шероховатости и температуры верхних слоев заготовки от представленных факторов для каждого режущего инструмента, принятого для проведения опытов. Каждая из них может быть применена при назначении режимов обработки полимерных композиционных материалов на основе углеволокна на операциях плоского шлифования», — говорит аспирант, старший преподаватель кафедры технических дисциплин Лысьвенского филиала ПНИПУ Артем Волковский.
Разработанные математические модели ученые ПНИПУ рекомендуют начать применять на машиностроительных предприятиях авиационной промышленности. Благодаря ним исключается дефектный слой при обработке деталей, а так же обеспечивается повышение качества поверхности и прочности изделия. Исследование поможет выполнить крупный государственный заказ по строительству самолетов, а также укрепит технологический суверенитет России в области авиастроения.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
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.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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