ТОМСК, 6 янв – РИА Томск. Ученые физико-технического факультета Томского госуниверситета выяснили, как различные отверстия в титановых сплавах снижают их прочность при резкой нагрузке, сообщает сегодня пресс-служба вуза; уточняется, что результаты экспериментов помогут избежать аварий, например, при посадке самолета или эксплуатации космической техники.
Изучение удара
Как сообщили в пресс-службе, ученые лаборатории свойств веществ в экстремальных состояниях ТГУ под руководством профессора Владимира Скрипняка проводят эксперименты на ключевых марках титановых сплавов, например, Ti-Nb. Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, поэтому подходят для строительства космической и авиационной техники, а также для судостроения.
В сообщении со ссылкой на ученых ТГУ сказано,
что при проектировании различных конструкций в расчет закладываются определенные
показатели, например, прочности. Эти числа берутся из справочников, но основная
масса этих характеристик получена в условиях медленного нагружения.
"Если идет резкий удар – шасси перед
посадкой самолета, удар льдин о корпус судов, различные вибрации, вы не можете
использовать эти показатели, вы получите прогноз, который приведет к аварии,
разрушению и катастрофе. (Поэтому) мы смотрим, насколько условия
высокоскоростного нагружения влияют на характеристики, которые закладываются в
прочностные расчеты при проектировании", – цитируется Скрипняк.
© пресс-служба Томского госуниверситета
В частности, физики сосредоточились на повреждении материалов, в которых присутствуют концентраторы напряжений – это различные отверстия, вытачки, надрезы. Эксперименты показали, что в таком случае при резких ударах предельные степени деформации уменьшаются более чем в 10 раз. То есть при наличии разного рода отверстий в деталях из титановых сплавов резко понижается способность испытывать нагрузки.
Слабое место
"Чтобы не допустить аварий, которые возникают при динамических нагрузках, при проектировании показатели прочности берут с запасом, их увеличивают в 5-6 раз. Но на самом деле нужно увеличивать в 10. В месте, где есть концентратор, вы можете конструктивно увеличить толщину и уменьшить напряжение, и вам не надо увеличивать всю конструкцию в целом, где этого концентратора нет", – пояснил Скрипняк.
О результатах своих экспериментов физики рассказали на международной конференции "Деформация и разрушение материалов и наноматериалов", где было представлено более 500 докладов от участников из 16 стран. Перед материаловедами выступали представители фирм, которые занимаются строительством, разработкой новой техники для Арктики и новыми технологиями в энергетике, – Oxford Instruments, INSTRON, Reicherter, LIMMESS и других.