Российский Университет Транспорта

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) запатентовали программу, ускоряющую производство деталей самолетов

В Перми разработали и запатентовали программу для быстрого проектирования сэндвич-панелей, которые используются для производства корпусов, отсеков и обшивки самолетов. В пресс-службе вуза рассказали об этом. 

«Мы разработали программу ЭВМ, предназначенную для проектирования сэндвич-структур с различной геометрией ячеистого заполнителя. Численный анализ помогает изучить их свойства при изменении геометрических параметров, таких как тип и толщина стенки ячейки. Так можно оптимизировать конструкцию и оценить, как меняются механические характеристики при использовании различных типов заполнителей и материалов для них», — сообщил кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Динамика и прочность машин» ПНИПУ Михаил Ташкинов. 

Согласно словам ученых, сэндвич-панели применяются в авиации для отдельных элементов оперения и механизации воздушного судна, пола в кабинах самолета и обшивки. Высокими показателями удельной жесткости и прочности, которые достигаются благодаря рациональному сочетанию материалов, они обладают. Основной удар в виде внешней нагрузки и атмосферного давления принимают на себя тонкие и крепкие несущие слои. В то время как легкий пористый заполнитель повышает сопротивление нагрузкам и обеспечивает дополнительный функционал, например, звукопоглощение. 

Сейчас часто применяются структуры с сотовым заполнением, однако, с учетом развития аддитивных технологий, альтернативой им могут стать решетчатые или ячеистые структуры со сложной геометрией, как пояснили в университете. Такие решетки основаны на элементарной ячейке определенного дизайна, которая многократно копируется в нескольких направлениях для создания цельной структуры. Создание еще более легких и прочных деталей позволит использование 3D-печати для их производства. 

«Ячеистые заполнители бывают разных типов и свойств, и чтобы изготовить необходимую сэндвич-конструкцию для определенной цели, важно изначально создать ее численную модель. Моделирование поможет предварительно оценить ее особенности и применимость к конкретной задаче. В настоящее время комплексных систем для создания таких промышленных структур нет», — рассказали в ПНИПУ. 

Согласно словам Михаила Ташкинова, в разработанную программу встроен, создающий файлы для расчета и последующей 3D-печати объектов, автоматизированный алгоритм. 

«С помощью разработанной системы можно быстро и эффективно моделировать сэндвич-структуры с различными типами заполнителя и изменять их параметры для улучшения свойств конечного продукта, учитывая в том числе материал, из которого они будут произведены», — сообщил исследователь, отметив, что это позволит сэкономить время, средства и материалы производителей, а также создавать более легкие и прочные детали для авиационной и аэрокосмической отрасли. Выдано свидетельство Роспатента на данную разработку пермского ученого.