Российские учёные изучили, как обработка деталей из стеклопластика влияет на их прочность
Стеклопластик — прочный, лёгкий и устойчивый к внешним воздействиям материал, который широко используется в авиации, судостроении, автомобилестроении и даже в медицине. Однако при изготовлении некоторых изделий в нем приходится делать отверстия, что может снижать его прочность. Учёные Пермского Политеха провели эксперименты, чтобы выяснить, как диаметр вырезов и размер самой детали влияют на устойчивость стеклопластика к нагрузкам.
Исследователи протестировали образцы с отверстиями диаметром от 2 до 12 мм, применяя цифровую съёмку и акустические датчики для анализа изменений структуры материала. Они обнаружили, что чем больше отверстие, тем ниже несущая способность изделия, но вырезы до 6 мм не наносят серьёзного ущерба прочности. Также был зафиксирован «масштабный эффект» — оказалось, что маленькие детали выдерживают нагрузку лучше больших, что противоречит общепринятым ожиданиям.
Результаты работы помогут инженерам точнее рассчитывать параметры изделий из стеклопластика, чтобы повысить их надёжность. Эти данные особенно важны для авиации, энергетики, строительства и транспорта, где безопасность и долговечность материалов имеют ключевое значение. В дальнейшем учёные планируют изучить, как подобные эффекты проявляются в других конструкционных материалах, включая те, что используются при высоких температурах.