Магнитоуправляемые эластомеры, способные значительно изменять форму, размер и вязкоупругость во внешних магнитных полях, для новых типов активных демпфирующих устройств
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.12.3021
Организация
Физический факультет МГУ
Руководитель работ
Хохлов Дмитрий Ремович
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
1,2 млн
Разработка лабораторных технологий и получение новых композиционных магнитоуправляемых эластомеров, способных значительно изменять форму, размер и вязкоупругость во внешних магнитных полях, для активных демпфирующих устройств на основе магнитоуправляемых эластомеров с потребительскими свойствами, превышающими мировой уровень.
Соисполнители
Организация
ФГУП "ГНИИХТЭОС"
Участники проекта
Зам. руководителя работ
Крамаренко Елена Юльевна
Этапы проекта
1
11.08.2008 - 31.10.2008
Проведен анализ научной и патентной литературы по свойствам магнитоуправляемых материалов и конструкциям на их основе.
Сделан выбор и представлено обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
Разработана общая методика проведения исследований.
Разработаны методы синтеза МУЭ.
Разработаны методики исследования вязкоупругих, магнитных, упругих и электрореологических свойств МУЭ в зависимости от свойств полимерной матрицы и магнитных наполнителей, механических конструкционных свойств материала.
Проведено исследование магнитореологических, магнито-деформационных свойств материала в зависимости от состава.
Построена континуальная модель магнитоэласта с учетом зависимости (анизотропия и перенормировка величины) модуля упругости от приложенного поля.
Проведено сопоставление данных расчетов с исследованием, определены материальные константы модели.
Разработан алгоритма решения осесимметричных задач, проведено тестирование в статической постановке.
Исследованы основные функциональные свойства материала как упруго-диссипативного элемента устройств виброзащиты: упругость, коэффициент поглощения, в зависимости от параметров внешнего магнитного поля.
Исследованы основные механические конструкционные свойства материала: жесткость, прочность.
Разработаны методы описания динамических процессов в МУЭ (процессов структурирования и релаксации рабочей среды) при активном демпфировании.
Сделан выбор и представлено обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
Разработана общая методика проведения исследований.
Разработаны методы синтеза МУЭ.
Разработаны методики исследования вязкоупругих, магнитных, упругих и электрореологических свойств МУЭ в зависимости от свойств полимерной матрицы и магнитных наполнителей, механических конструкционных свойств материала.
Проведено исследование магнитореологических, магнито-деформационных свойств материала в зависимости от состава.
Построена континуальная модель магнитоэласта с учетом зависимости (анизотропия и перенормировка величины) модуля упругости от приложенного поля.
Проведено сопоставление данных расчетов с исследованием, определены материальные константы модели.
Разработан алгоритма решения осесимметричных задач, проведено тестирование в статической постановке.
Исследованы основные функциональные свойства материала как упруго-диссипативного элемента устройств виброзащиты: упругость, коэффициент поглощения, в зависимости от параметров внешнего магнитного поля.
Исследованы основные механические конструкционные свойства материала: жесткость, прочность.
Разработаны методы описания динамических процессов в МУЭ (процессов структурирования и релаксации рабочей среды) при активном демпфировании.
2
01.11.2008 - 31.12.2008
Разработана лабораторная технология получения образцов МУЭ разного состава. Синтезированы образцы магнитоуправляемого эластомера в виде пластин, мембраны и цилиндра на основе разных магнитных наполнителей с размером частиц 10нм - 100мкм и общим содержанием магнитного наполни-теля в количестве 40-82%мас. Образцы МУЭ показывают стократное увели-чение модуля упругости в магнитном поле свыше 190 мТл. Выбрана струк-турно-механическая модель, отражающая эффект индуцированной пластич-ности.
3
01.01.2009 - 20.06.2009
Разработана ЭКД на макеты демпфирующих устройств - демпферов на основе МУЭ; методы и средства лабораторных исследований характеристик демпферов и их упруго-диссипативных элементов. Доработана лабораторная технология изготовления образцов магнитоуправляемого эластомера разного размера и формы. Изготовлены макеты демпферов на основе МУЭ.
4
21.06.2009 - 31.10.2009
Проведены автономные лабораторно-отработочные испытания (ЛОИ) демпфирующих устройств с целью определения динамических характеристик. Изготовлены образцы с заданными свойствами для конструирования демпфирующих устройств. Оптимизированы параметры свойств МУЭ.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"
Программное мероприятие
1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
профинансировано
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
15,96 млн
Организация
ООО НТЦ «БиоКлиникум»
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 15 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Организация
НИТУ "МИСиС", МИСиС
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 21 мес.
Бюджетные средства
3,5 млн
Организация
Физический факультет МГУ
профинансировано
профинансировано