17 августа 2026 г., AEX.RU – Исследователи из Московского авиационного института улучшили классическую модель, которая помогает рассчитывать усталостное поведение композитных материалов. Разработка даст возможность инженерам точнее прогнозировать ресурс крыльев самолетов, корпусов кораблей, ракет и космических аппаратов. Об этом сообщает AVIA.RU.

"Композиты состоят из очень прочных волокон и связующего материала. Они легкие, но при этом выдерживают большие нагрузки, благодаря чему стали одним из главных элементов современных высокотехнологичных конструкций. Однако из-за особенностей структуры сложно предсказать их поведение при многократных повторяющихся воздействиях, а понимание, как развиваются эти процессы, важно для повышения надежности и безопасности современной техники", — рассказал один из авторов разработки, инженер лаборатории №3 Передовой инженерной школы МАИ Глеб Колениченко.

По его словам, основы модели заложили бельгийские ученые, специалисты в области механики композитных материалов Вим Ван Папегем и Йозеф Дегрик. В предложенном ими подходе снижение есткости описывается в три стадии. Сначала происходит резкое падение, потом наступает этап квазилинейного снижения, а затем — ускоренного разрушения, которое приводит к окончательной потере несущей способности материала. 

Согласно модели, эти процессы определяются пятью коэффициентами, каждый из которых отвечает за отдельный этап. Первый раскрывает начальную стадию появления микротрещин, второй — их рост, третий — постепенное снижение жесткости на основном этапе.

Четвертый коэффициент отвечает за критерий разрушения — порог, при котором оно наступает. А пятый — учитывает асимметрию поведения материалов при разных видах нагрузки — растяжении и сжатии. Эти показатели не универсальны. Для каждой комбинации компонентов, из которых создают композиты, их подбирают отдельно, отметил специалист. 

Ученые МАИ проанализировали чувствительность коэффициентов относительно друг друга. Для обработки данных они создали специальную программу, которая отфильтровывает случайные погрешности. Алгоритмы сглаживают резкие отклонения в рядах данных, которые могли бы исказить расчеты. Это позволяет получить чистую кривую снижения жесткости материалов.

"В исследовании были задействованы три типа материалов — однонаправленный углепластик, волокна которого ориентированы в одну сторону, углепластик с тканым наполнителем — с переплетенными волокнами — и стеклотканевый композит, где вместо углеродных волокон используют стеклянные. Образцы испытывали на циклические растяжение и сжатие, а результаты экспериментов использовали для корректировки коэффициентов", — пояснил Глеб Колениченко.

В ходе работы выяснили важную закономерность, отметил он. Оказалось, что два коэффициента, которые отвечают за начальные этапы разрушения — появление и рост микротрещин, — оказались связаны между собой. Если один из них меняется, то второй тоже смещается в ту же сторону. Это значит, что изменения одного параметра могут частично заменять изменения другого. При этом третий коэффициент, который описывает ускоренное разрушение, ведет себя независимо от первых двух. Остальные два параметра, по словам исследователей, вводятся на завершающих этапах калибровки. Они также связаны с первыми, но эта корреляция выражена слабее.

Таким образом, исследователи упростили процедуру калибровки модели, выявив наиболее и наименее чувствительные параметры усталостной прочности материалов, а также устойчивую связь между двумя коэффициентами. Это позволяет значительно сократить время вычислений без потери точности прогноза.

В будущем предложенный подход может быть полезен для улучшения методик проектирования композитных конструкций, особенно в условиях сжатия, где сегодня отсутствует стандартизированная процедура испытаний, а также для ускоренной оценки свойств новых материалов. Таким образом разработка поможет уменьшить трудоёмкость инженерных расчетов на этапе проектирования и откроет путь к более экономичным и безопасным конструкциям в авиации, судостроении, космонавтике и других отраслях.

Проект реализуется в рамках объявленного президентом России Десятилетия науки и технологий.

комментарии (0):

Новости

• Шереметьевские таможенники пресекли контрабанду ювелирных изделий на 7 млн рублей

• Два новых спутника серии "Экспресс-АМУ" планируют вывести на орбиту к 2030 году

• Ученые МАИ нашли способ упростить модель усталостной прочности композитов

• Более 100 тыс. человек посетили фестиваль "Небофест" в Кемерово

• В Ненецком автономном округе готовят соглашение по реконструкции взлетно-посадочной полосы Нарьян-Мара

• Etihad Airways увеличит число рейсов из ОАЭ в Москву и Санкт-Петербург

• Во Франции разбился учебный самолет Cirrus SR-20

• Татарстан рассчитывает на запуск прямых рейсов из Казани в Пекин, Чэнду и Сиань

• Минтранс опроверг сообщения об изменении порядка хранения данных пассажиров

• Между Чукоткой и Аляской предлагают организовать чартерное авиасообщение

• Авиакомпания Red Sea Airlines начнет выполнять рейсы из Внуково в Эль-Аламейн с 7 сентября

• В аэропорту Перми завершен монтаж 9-метровой канализационно-насосной станции водосточно-дренажной сети

• В Китае предложили создать конкурента Airbus на 800 пассажиров

• В Росавиации назвали развитие аэротакси перспективным направлением в России

• К 2030 году 35 регионов планируется оснастить инфраструктурой для БПЛА

• Туроператоры готовятся запустить полетную программу на курорт Эль-Аламейн

• В Приамурье новый Ми-8МТВ назвали в честь Героя России Василия Клещенко

• Китаю принадлежит 74% мирового рынка гражданских БПЛА

• «Аэрофлот» оформил первую в России электронную грузовую авианакладную

• Самолет военно-воздушных сил Германии сломался и застрял на Сейшелах

• В Британии во время авиашоу разбился легкий самолет

• В России разрабатывают новый механизм крыла самолета

• Авиакомпания "Ижавиа" переоформила более 15 тысяч пассажиров на другие рейсы

• Аэропорт Катании работает с ограничениями из-за активности вулкана Этна

• В NASA ускоряют реализацию лунной программы "Артемида"

• Китай запустил 24-ю группу спутников SatNet для интернета

• Тестирование беспилотников могут запустить в аэропорту Пулково в сентябре

• В аэропорту "Манас" введут временные ограничения в дни саммита ШОС

• В Болгарии заявили, что смогут получить от США истребители F-16 лишь в 2030 году

• Сухопутные войска США приостановили учебные полеты вертолетов Apache

• Агродроны начали использовать в сельском хозяйстве Якутии

• Сирийская авиакомпания Syrian Air совершила первый рейс из Дамаска в Москву

• Авиакомпания Air Cairo выполнила первый рейс из Эль-Аламейна в Москву

• Летевший из Пекина в Манчестер самолет совершил вынужденную посадку в аэропорту Красноярска

• День воздушного флота России отпраздновали в аэровокзале «Южно-Сахалинск»

• Авиакомпания Red Wings проверила звучание классической музыки на высоте 10 тысяч метров

• «Аэрофлот» провел первый в истории авиаотрасли мотофестиваль «ВЗЛЕТ»

• Ученые в Индии разработали акустическую систему борьбы с беспилотниками

Архив:

Август
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
					1	2
3	4	5	6	7	8	9
10	11	12	13	14	15	16
17	18	19	20	21	22	23
24	25	26	27	28	29	30
31