МОСКВА, 9 октября. /ТАСС/. Специалисты Института автоматизации проектирования РАН и Московского физико-технического института (МФТИ) разработали алгоритм вычисления усталостной прочности материалов для авиастроения, полученных методом селективного лазерного плавления, что позволит определять межремонтный интервал авиационного оборудования и оптимизировать производство комплектующих. Об этом сообщили в Центре научной коммуникации МФТИ.

"Мы разработали алгоритмы вычисления усталостной прочности и долговечности образцов, изготовленных методом селективного лазерного плавления. Предложенные решения позволят определить диапазон параметров ведения процесса, при котором уровень усталостной прочности будет наилучшим", - отметил профессор кафедры информатики и вычислительной математики МФТИ Василий Голубев.

Несмотря на множество преимуществ метода селективного лазерного плавления, наличие пор в материале сокращает срок службы изделия. "Чтобы определить межремонтный интервал оборудования, нужно знать усталостную прочность, то есть число циклических нагрузок с определенным напряжением, которые выдерживает материал. На сегодняшний день не существует методов оценки усталостной прочности материалов, полученных селективным лазерным плавлением", - говорится в сообщении.

Ученые выяснили, при каких условиях проведения селективного лазерного плавления образуется материал с непроплавленными либо переплавленными участками, расположенными послойно. Такие локальные дефекты занимают до 30-40% от линейного размера слоя. Причем "непроплавы сильнее подвержены упругой деформации и становятся центрами зарождения усталостных трещин и каверн", а "в переплавах благодаря длительному тепловому воздействию образуются крупные зерна с иным фазовым составом. Их появление увеличивает микротвердость и модуль упругости переплавов на 10-15% по сравнению с бездефектными областями".

Уточняется, что результаты работы математиков будут использованы для оптимизации производства авиационных комплектующих.

Исследование выполнено в рамках проекта РНФ, результаты опубликованы в журнале "Вычислительная механика сплошных сред". 

Россия