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用于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的主要復(fù)合材料之一是玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP），其通常用于航空，現(xiàn)代運(yùn)輸，風(fēng)力發(fā)電廠等行業(yè)。南烏拉爾州立大學(xué)的科學(xué)家進(jìn)行了廣泛的研究以研究彈道性質(zhì)，這種復(fù)合材料可以提高其未來(lái)的使用效率。
強(qiáng)度測(cè)試
玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）是一種流行的材料，因?yàn)樗哂邢鄬?duì)便宜而具有高強(qiáng)度的特性。許多論文致力于研究這種材料的特性。然而，實(shí)際上關(guān)于玻璃纖維增??強(qiáng)塑料的彈道特性的所有眾所周知的結(jié)果都沒(méi)有考慮在操作結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)生的各種載荷，或者考慮到相對(duì)低的沖擊加載速度。與此同時(shí)，更重要和經(jīng)常遇到的問(wèn)題是高速?zèng)_擊。來(lái)自SUSU工程技術(shù)研究所的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)設(shè)法確定了玻璃纖維增??強(qiáng)塑料在高負(fù)荷沖擊下的運(yùn)行載荷下的彈道特性。
項(xiàng)目作者之一Mikhail Zhikharev說(shuō)：“通常情況下，由復(fù)合材料制成的現(xiàn)代火車的外殼在火車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到?jīng)_擊。我們的任務(wù)是研究在正常操作載荷下沖擊力對(duì)復(fù)合材料制成的板的影響。我們拉伸了樣品。即創(chuàng)造了一個(gè)緊張的條件，然后我們進(jìn)行了一次沖擊，并確定了它的彈道屬性”
緊湊的加速試驗(yàn)臺(tái)用于研究彈道性能。在實(shí)驗(yàn)期間，將彈道支架放置在測(cè)試機(jī)內(nèi)，這有助于將樣品拉伸至初始負(fù)載的給定值。對(duì)于每個(gè)載荷水平，射彈的速度從100到800米/秒不等。
即將進(jìn)行的研究實(shí)驗(yàn)
為了全面了解復(fù)合玻璃纖維增強(qiáng)塑料的性能，使用由玻璃纖維增強(qiáng)塑料制成的預(yù)加載板的有限元方法進(jìn)行模擬，并使用Ansys Workbench包暴露于彈道沖擊下。在那時(shí)，數(shù)值模擬的結(jié)果與在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)足夠接近。
Mikhail Zhikharev解釋說(shuō)：“我們確定了彈道極限值對(duì)預(yù)載值的依賴性。考慮到所獲得的數(shù)據(jù)，現(xiàn)代火車和由玻璃纖維增??強(qiáng)塑料制成的電車將被設(shè)計(jì)為更耐運(yùn)行負(fù)載。這將提高其可靠性和使用壽命。“
南烏拉爾州立大學(xué)的科學(xué)家在俄羅斯科學(xué)基金會(huì)的資助框架內(nèi)開(kāi)展了研究玻璃纖維增??強(qiáng)塑料性能的工作。獲得的結(jié)果發(fā)表在復(fù)合材料B部分：工程高級(jí)科學(xué)期刊上，該期刊包含在Scopus（Q1）引文數(shù)據(jù)庫(kù)中。在設(shè)計(jì)新的復(fù)合材料時(shí)，將使用所獲得的材料性能研究技術(shù)，計(jì)劃在SUSU創(chuàng)建。