| Название НИОКТР |
Биомиметическое проектирование и 3D печать функциональных композитных конструкций космического назначения, армированных непрерывными волокнами
|
| Аннотация |
При всех известных преимуществах волокнистых композитов с полимерной матрицей (ПКМ) проектирование изделий и конструкций из стекло-, угле-, базальто-, боро-, органо-пластиков сталкивается с принципиальными проблемами, сложность решения которых существенно снижает эффективность применения КМ благодаря снижению массы, росту химической стойкости и усталостной прочности. К этим проблемам применительно к ПКМ с традиционной слоистой структурой и с прямолинейными волокнами, в первую очередь, относятся сложности обнаружения и оценки опасности внутренних дефектов типа расслоений и расщеплений, которые могут возникать при низкоскоростном ударе, а во вторую очередь, проблемы крепления композитных элементов. Традиционные методы сварки и резьбовых соединений для ПКМ явно неприемлемы. Авиационные клеи – даже самые прочные и быстротвердеющие – обеспечивают соединение с наружным слоем, а полноценная передача усилий на внутренние слои через непрочное и низкомодульное полимерное связующее всегда проблематична. Традиционное сверление отверстий под заклепки и болты разрушает несущие волокна и коэффициент реализации прочности в заклепочном соединении не превышает 0,5 от прочности гладкого элемента с тем же сечением. Развитие технологии 3D печати впервые ставит вопрос о возможности создания биоподобных композитных конструкций, проектируемых по тем же законам, по которым Природа создает свои материалы-конструкции. Попытки учиться у Природы созданию прочных узлов креплений применительно к волокнистым композитам оказываются перспективными и весьма эффективными. Анализ показывает, что создание оптимальных, равнонапряженных структур криволинейных траекторий волокон – это наиболее эффективный пути бионического проектирования, и, в частности, в зонах крепления — это единственная возможность получить коэффициент реализации прочности, близкий к единице. Совершенствование аддитивных технологий, позволяющих располагать несущие волокна вдоль оптимальных, рассчитанных на компьютере траекторий – это одно из важнейших перспективных направлений создания биоподобных композитных материалов-конструкций, применение которых наиболее эффективно в авиационных конструкциях и космической технике.
Проект посвящен внедрению биомиметических принципов в композитные конструкции космического базирования, создаваемые (в том числе, непосредственно в космосе) с помощью 3D принтеров, укладывающих непрерывные волокна. К таким конструкциям относятся сетчатые оболочки, напоминающие структуру паутины, узлы крепления, напоминающие структуру сучка, конструкции из стержней, напоминающих структуру стеблей бамбука
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
30000.0
|
| Дата начала |
2025-08-20
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
075-15-2025-646
|
| Дата контракта |
2025-08-20
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
539.4:...
|
| Количество просмотров |
13
|
| Руководитель работы |
Полилов Александр Николаевич
|
| Руководитель организации |
Рагуткин Александр Викторович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ МАШИНОВЕДЕНИЯ ИМ. А.А. БЛАГОНРАВОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
Фундаментальные и поисковые научные исследования
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-15 09:48:25 UTC, 2025-12-15 09:48:25 UTC
|
| ОКПД |
Аппараты космические прочие
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ; 3D ПЕЧАТЬ; КОМПОЗИТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ; НЕПРЕРЫВНЫЕ ВОЛОКНА; БИОМИМЕТИКА; АВИАЦИЯ; МАШИНОСТРОЕНИЕ; КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА; АДДИТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
30.19.57 - Прочность материалов; 30.19.51 - Прочность машиностроительных конструкций
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Прикладная механика; Механическая инженерия; Композитные материалы (включая ламинаты, армированные пластмассы, металлокерамику, комбинированные ткани из натуральных и синтетических волокон; наполненные композиты)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'GTCODCZRSAM4EJM20KFL4EGD'}]}
|
