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 21-19-00563

НазваниеСоздание распределенного комплекса динамических испытаний конструкционных полимерных композиционных материалов

Руководитель Сергеичев Иван Валерьевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Сколковский институт науки и технологий» , г Москва

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

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

Ключевые слова Полимерные композиционные материалы, анизотропия, высокоскоростная деформация, модель материала, критерий прочности, адиабатический нагрев, ударная сжимаемость.

Код ГРНТИ30.19.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Для эффективного проектирования перспективных конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ), работающих в широком диапазоне скоростей деформаций, необходимы определяющие соотношения и критерии прочности, устанавливающие связь между условиями нагружения и предельными состояниями материалов. Построение и верификация этих соотношений и критериев требует большого объема экспериментальных данных о механическом поведении ПКМ в диапазоне скоростей деформации 0.001-100000 1/c. Однако, анизотропия и неоднородность структуры ПКМ значительно усложняют экспериментальные методы исследований высокоскоростной деформации этого класса материалов. Актуальным является решение научной проблемы получения достоверных экспериментальных зависимостей механических характеристик и кривых деформирования ПКМ от скорости деформации в диапазоне 0.001-100000 1/c при различных напряженно-деформированных состояниях. Решение этой проблемы требует в свою очередь теоретического обоснования и создания на базе традиционных методов испытаний изотропных материалов комплекса методик динамических испытаний конструкционных ПКМ. К таким традиционным методам относятся, например, методы копровых испытаний, метод разрезного стержня Гопкинсона, метод плосковолнового ударного эксперимента, метод электрического взрыва проводника и др. Ввиду разнообразия и специфики методов динамических испытаний решение рассматриваемой научной проблемы требует объединения усилий различных исследовательских групп, специализирующихся на тех или иных видах динамических испытаний, моделировании процессов динамического деформирования и разрушения ПКМ, технологиях изготовления образцов ПКМ. Для решения данной научной проблемы в рамках проекта будет создана исследовательская группа, состоящая из сотрудников Центра проектирования, производственных технологий и материалов Сколковского института науки и технологий (Сколтех), Лаборатории «Динамических испытаний материалов» Научно-исследовательского института Механики Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (НИИ Механики ННГУ) и Научно-исследовательского центра «Динамика» Санкт-Петербургского государственного университета (НИЦ «Динамика»). Научная новизна рассматриваемой проблемы заключается в создании и теоретическом обосновании взаимодополняющих методик динамических испытаний ПКМ и получении новых экспериментальных данных, необходимых для построения зависимостей механических характеристик и кривых деформирования ПКМ от параметров анизотропии и скорости деформации в диапазоне 0.001-100000 1/c при различных напряженно-деформированных состояниях. На основании полученных экспериментальных данных будет реализована новая концепция моделирования эффектов скорости нагружения ПКМ путем представления упругих характеристик как функций скорости деформации, а критерия прочности, как функции скорости деформации и скорости повреждаемости среды. В рамках проекта будет проведен теоретический и экспериментальный анализ эффектов нелинейности процесса деформации ПКМ: нелинейность, обусловленная пластической деформацией и накоплением повреждений при статическом нагружении; нелинейность, обусловленная влиянием скорости деформации и скорости накопления повреждений; нелинейность, обусловленная адиабатическим нагревом и ударной сжимаемостью. На основании результатов экспериментальных исследований ПКМ в широком диапазоне скоростей деформации будет выполнена калибровка моделей и показана их применимость для решения инженерных задач динамического деформирования и разрушения конструкций из композиционных материалов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---