Skoltech设计、制造和材料中心的研究人员及其同事开发并实验验证了一种由短玻璃纤维混沌增强的热塑性复合材料模型。该模型的有效性和适用性在用于公路、铁路和海上化学物质运输的便携式罐体的复合阀门和安全装置的强度计算中得到了证明。

有前途的结构设计中最重要的科学和工程问题之一是缺乏经过验证的数学模型来描述复杂产品中聚合物复合材料的行为。研究团队与罗蒙诺索夫莫斯科国立大学力学和数学系的科学家们一起，能够构建和验证这样的模型。

纤维增强塑料（FRP）结构构件与钢、木材、混凝土等传统材料相比具有明显优势，广泛应用于土木、船舶和道路建设。FRP结构是使用拉挤工艺制造的，其中通过连续拉动材料来实现聚合。工程师广泛使用数学模型来优化拉挤成型工艺，从而避免经常通过反复试验进行的昂贵实验。

为了优化拉挤成型工艺，应仔细考虑许多决定最终产品质量的参数，聚合物混合物的组成就是其中之一。拉挤成型的准确描述需要适当的树脂固化动力学模型，具体取决于所使用的加工添加剂。如果选择得当，该模型有助于确定可能的最高拉速。反过来，在保持最终型材质量的同时最大限度地提高拉拔速度对于提高拉挤工艺的效率和成本效益至关重要。

开发的模型可以显着降低结构设计和定制中强度计算的保守性，这意味着最大限度地减少后续制造成本，同时满足必要的安全和质量要求，相关人员说。

获得的结果表明复合材料行为的数学模型适用于结构的“虚拟测试”，而不是昂贵的全尺寸测试。

我们的研究小组正在俄罗斯海事登记处的支持下，在国家技术倡议计划的Technet路线图的项目实验和数字认证平台的框架内，将建模方法引入到确认高度负责结构的合规性和认证的程序中，相关人员指出。

文章来源：贤集网

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