Регистрация / Вход
Прислать материал

Методы конструирования и производства многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов со складчатым заполнителем

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0503
Организация
КНИТУ-КАИ
Руководитель работ
Халиулин Валентин Илдарович
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
11,7 млн
Внебюджетные средства
2,93 млн

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
ФГУП "ЦАГИ"

Этапы проекта

1
15.03.2010 - 31.07.2010
Разработана теоретическая база для создания методики синтеза складчатых структур, являющихся геометрической основой легких заполнителей сэндвич-панелей.
Полученные методики базируются на следующих результатах:
1. Впервые произведен сбор, анализ и обобщение закономерностей синтеза складчатых структур полюсной группы с 4-й и 6-й степенью осевой симметрии элементарного модуля.
В результате получен метод проектирования полюсных структур с неограниченной номенклатурой архитектурных решений. Подходы, используемые в данном методе, являются оригинальными и в известной нам литературе не встречаются.
Применение легких заполнителей с полюсной структурой имеет большие перспективы, т.к. они обладают комплексом привлекательных геометрических свойств, таких как высокая насыщенность объема структурными элементами, расположение граней в поверхностях блока, возможность укладки на поверхность двойной кривизны.
2. Получены новые результаты в систематизации рядовых складчатых структур со степенью осевой симметрии менее трёх.
Основанием для пересмотра предшествующих взглядов на формирование рядовых структур является успешно завершившийся поиск новой пятилучевой структуры и использование новых закономерностей при систематизации шестилучевых структур, в результате чего расширились возможности практического проектирования из них легких заполнителей.
В отчете также продемонстрированы большие возможности параметрического модифицирования для достижения нужной конфигурации блока структуры, т.е. придания блоку продольной или поперечной кривизны, создания площадок по огибающим поверхностям и т.п.
3. На основании систематизации информации о полюсных и рядовых структурах разработана общая классификация складчатых и квазискладчатых структур.
От предшествующих версий она отличается полнотой охвата структур нового типа, упорядоченностью знаний о полюсных структурах, новым подходом к систематизации шестилучевых структур, унифицированностью подхода при классификации рядовых и полюсных структур.
4. Разработана методика математического моделирования процесса трансформирования складчатых структур.
С помощью данной методики были созданы векторные модели для полюсной квадроструктуры (KZ) и шестилучевой рядовой структуры.
Данные модели позволяют определить координаты узловых точек структуры на любом этапе ее трансформирования. Исходными данными служат геометрические параметры разметки, а переменными данными являются факторы, инициирующие процесс трансформирования.
Разработана методика оценки складчатости полюсных структур, базирующаяся на определении величины зазоров, характеризующих нарушения целостности поверхности, или на определении величины коробления одной из граней элементарного модуля.
Эта методика позволяет оценить деформации, которые будет претерпевать материал при складывании. Кроме того, она дает возможность оценить технологичность структуры и выбрать из многообразия ту структуру, которая меньше всего подвергается деформированию материала.
5. Проведен подробный анализ существующих патентов, как по тематическим разделам Международной патентной классификации, так и вне тематических разделов, а также непатентной документации (научных и популярных статей, монографий), в результате чего установлено, что на настоящий момент препятствия для проведения работ в направлении разработки полюсных складчатых конструкций и многослойных панелей на их основе, отсутствуют. В результате патентных исследований документов, препятствующих применению разрабатываемых конструкций на территории Российской Федерации, не найдено, как и прямых аналогов разрабатываемых конструкций.
Развернуть
2
01.08.2010 - 15.11.2010
Разработаны методы синтеза складчатых структур одинарной кривизны с цилиндрическими и коническими огибающими поверхностями, а также складчатых структур переменной высоты для клиновидных конструкций типа органов механизации крыла и рулевых поверхностей. Разработаны методы синтеза заполнителя с развитой поверхностью для соединения с обшивками.
Развернуть
3
01.01.2011 - 30.06.2011
3.1 Разработка сэндвич-панелей с
повышенными ударостойкостью и
энергопоглощением на основе новых
структурных схем с многоярусным
расположением слоев складчатого заполнителя с различной жесткостью.
3.2 Разработка сэндвич-панелей с
повышенными ударостойкостью и
энергопоглощением на основе новых
структурных схем с асимметричной структурой положения граней (чешуйчато-складчатые структуры).
3.2 Разработка конструкций коробчатого и
камерного типа с замкнутыми объемами
структурных элементов.
Развернуть
4
01.07.2011 - 15.11.2011
Разработка методов повышения ударостойкости композиционных материалов путем модифицирования связующего различными пластификаторами и наночастицами.
Развернуть
5
01.01.2012 - 31.05.2012
1. Проведена модернизация технологической схемы формования складчатых конструкций на трансформируемой оснастке с целью изготовления нового класса заполнителей с повышенными механическими характеристиками и ударостойкостью.
2. Разработана новая технологическая схема изготовления складчатых конструкций, предполагающая две технологические операции: формирование мозаичного полуфабриката и его последующее трансформирование.
3. Осуществлена разработка связующего для композиционных материалов, обеспечивающего реализацию технологической схемы «мозаика», то есть обеспечивающая быстрое отверждение или отверждение посредством облучения УФ-лучами.
Развернуть
6
01.06.2012 - 01.10.2012
1. Проектирование и изготовление опытной технологической оснастки.
2. Изготовление партий заполнителей с различной архитектурой и из различных материалов для проведения испытаний для определения механических характеристик и ударостойкости.
3. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Тема
Разработка и организация производства силовых конструкций из наномодифицированнных композиционных материалов.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 29 мес.
Бюджетные средства
292 млн
Количество заявок
4
Тема
Разработка технологических основ производства легких заполнителей бетонов на основе отходов горнодобывающей промышленности.
Продолжительность работ
2009, 5 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологии производства легких нанопористых заполнителей и наполнителей на основе природного наноструктурированного материала для создания новых строительных материалов.
Продолжительность работ
2009 - 2011, 24 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка основ технологии производства оптически прозрачных полимерных и композиционных полимерных электролюминесцентных материалов для новых типов эффективных светодиодных устройств.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка принципов и методов создания наноструктурированных функциональных полимерных и композиционных полимерных материалов принципиально нового типа для использования в технических устройствах и конструкциях
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
19