Накопление повреждений и разрушение полимерных композитов в условиях предварительного двухосного циклического нагружения

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-79-00136

НазваниеНакопление повреждений и разрушение полимерных композитов в условиях предварительного двухосного циклического нагружения

Руководитель Староверов Олег Александрович, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" , Пермский край

Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-101 - Прочность, живучесть и разрушение материалов и конструкций

Ключевые слова композиционные материалы, комплексные воздействия, многоосная усталость, накопление повреждений, поврежденность, усталостная чувствительность, разрушение, моделирование, экспериментальная механика

Код ГРНТИ30.19.57

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
При постоянном повышении требований к прочности, ресурсу, надежности, живучести и безопасности конструкций из композиционных материалов остро возникает вопрос о создании и развитии моделей деформирования и разрушения композиционных конструкций в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации, а также создания баз данных для верификации и построения моделей накопления повреждений и деформирования, что требует создания и отработки новых методик экспериментальных исследований и получения соответствующих опытных данных. Проект направлен на развитие экспериментальных методов изучения процессов накопления повреждений конструкционных полимерных композиционных материалов в условиях предварительного многоосного циклического нагружения, построения моделей механического поведения при различном соотношении осевых и сдвиговых составляющих нагружения с использованием современного испытательного и диагностического оборудования. Актуальность проекта обусловлена массовым внедрением в детали и узлы ответственных конструкций авиационного, космического, автомобильного и нефтехимического производства современных полимерных композиционных материалов с различной структурой и, в то же время, недостаточностью экспериментальных данных о закономерностях их механического поведения при сложных (различных комбинациях осевых и сдвиговых составляющих) предварительных циклических и последующих квазистатических воздействиях. Научная новизна проекта заключается в разработке оригинальных методик испытаний современных полимерных композиционных материалов при предварительном многоосном циклическом и последующем квазистатическом нагружении с совместным использованием испытательных и систем ультразвуковой диагностики и инфракрасного термосканирования, а также системы регистрации сигналов акустической эмиссии; получении новых опытных данных о снижении остаточных механических характеристик в условиях предварительных многоосных циклических воздействий полимерных композиционных материалов; построении кривых усталостной чувствительности и изучении полученных закономерностей усталостного накопления повреждений при таких воздействиях; анализе применимости известных подходов прогнозирования накопления повреждений, разработке и модернизации существующих моделей для интерпретации механического поведения композитов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Вильдеман В.Э., Староверов О.А., Струнгарь Е.М., Мугатаров А.И., Кучуков А.М. Mechanical Properties Degradation of Fiberglass Tubes during Biaxial Proportional Cyclic Loading MDPI, 15(9), 2017 (год публикации - 2023)
10.3390/polym15092017

2. Вильдеман В.Э., Кучуков А.М., Лунегова Е.М., Мугатаров А.И., Староверов О.А., Струнгарь Е.М., Чеботарева Е.А. Исследование процессов накопления повреждений в стеклопластиках при двухосных циклических воздействиях ПФИЦ УрО РАН, 13 – 17 февраля 2023г. Тезисы докладов. – Пермь: ПФИЦ УрО РАН, 2023г. – 392с. (год публикации - 2023)

3. В.Э. Вильдеман, О.А. Староверов, А.И. Мугатаров, А.М. Кучуков Усталостная чувствительность стеклопластиков в условиях пропорционального циклического растяжения с кручением Вестник ПНИПУ. Механика. Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия (год публикации - 2023)
10.15593/perm.mech/2023.6.03

4. Мугатаров А.И., Кучуков А.М., Староверов О.А. Процессы накопления повреждений и разрушения в стеклопластиках при двухосных циклических воздействиях XIII ВСЕРОССИЙСКИЙ СЪЕЗД ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ сборник тезисов докладов : в 4 т.. Том 3. Политех-Пресс, XIII ВСЕРОССИЙСКИЙ СЪЕЗД ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ сборник тезисов докладов : в 4 т.. Том 3. (год публикации - 2023)

5. Староверов О.А., Кучуков А.М., Мельникова В.А., Елкин А.С., Сергеичев И.В, Статическая прочность пултрузионных стеклопластиков в условиях повышенных и пониженных температур при сложно-напряженном состоянии Заводская лаборатория. Диагностика материалов (год публикации - 2024)

6. Кучуков А.М., Староверов О.А., Мугатаров А.И. Damage accumulation and fracture of polymer composites under preliminary biaxial cyclic loading Procedia Structural Integrity, Procedia Structural Integrity 54 (2024) 369–375 (год публикации - 2024)
10.1016/j.prostr.2024.01.095.

7. Староверов О.А., Мугатаров А.И., Сивцева А.В., Струнгарь Е.М., Вильдеман В.Э., А.С. Елкин, И.В. Сергеичев Fatigue behavior of pultruded fiberglass tubes under tension, compression and torsion Frattura Ed Integrità Strutturale, Vol. 18 No. 69 (2024) (год публикации - 2024)
10.3221/IGF-ESIS.69.09

8. Староверов О.А., Мугатаров А.И., Кучуков А.М., Струнгарь Е.М., Чеботарева Е.А., Сивцева А.В., Вильдеман В.Э. Influence of proportional multiaxial fatigue loading on the residual mechanical properties of glass-reinforced plastic pipes Elsevier Science Publishing Company, Inc., Engineering Failure Analysis Volume 163, Part B, September 2024, 108586 (год публикации - 2024)
10.1016/j.engfailanal.2024.108586

Публикации