托国立的科学家们称:钛合金在冲击过程中的强度会下降至10倍
06.01.2020

物理与技术系的科学家们正在进行实验,以测试钛基合金的强度,该钛基合金用于建造新的太空,飞机和造船。 他们计算出,如果这种合金的零件上有孔,塞子或切口,则承受尖锐载荷的能力将降低10倍以上。

物理学家们在“材料和纳米材料的变形与破裂”的国际会议上谈到了他们的工作成果,共有来自16个国家和地区(美国,西欧国家,金砖国家和邻国)的与会者提出了500多份报告。 参与建造,开发北极新技术和能源领域新技术的公司的代表与材料科学家们进行了交谈,牛津仪器公司,INSTRON公司,赖克特公司,利马斯公司等。 他们指出了科学家们应该关注的关键问题。

在托国立弗拉基米尔·斯克里普尼亚克教授的指导下,极端条件下的物质特性实验室的科学家们在关键等级的钛合金(例如Ti-Nb)上进行了实验。 这些合金具有很高的耐腐蚀性,因此,它们适用于太空和航空设备的建造以及造船。

弗拉基米尔·斯克里普尼亚克讲到:“ 设计结构时,需要在计算中加入某些指标,例如强度。这些数值取自参考书,但这些特征的大部分是在缓慢加载的条件下获得的。 “如果有强烈的撞击,着陆前的起落架,冰对船体的撞击,各种振动,则将无法使用这些指标,您将会得到一个预测结果,导致该事故预警,不可抗力因素或灾难。” “我们正在研究高速载荷的条件如何影响嵌入在设计中的强度计算的特征。”

托国立的科学家们专注于存在应力集中器材料的损坏度,这些材料是有各种孔,缝,切口。 实验表明,在这种情况下,如果受到强烈冲击,则变形程度最终会降低十倍以上。 即,在钛合金制成的部件中存在各种孔的情况下,承受载荷的能力急剧降低。

弗拉基米尔·斯克里普尼亚克强调说:“ 为了防止在动态载荷过程中发生事故,在设计时,将尽可能的增加强度指令,将其增加5到6倍。但实际上有必要增加10,在有集线器的地方,可以结构性地增加厚度并降低电压,并且不需要增加整个结构,而在没有集线器的地方。这是负担过重的,并且也是极其不利的,特别是当我们处理用于航空,航天,造船的设备时。

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这位教授强调指出,材料的性质和特性领域的研究对于关键领域(航天,化学工业,运输系统)至关重要。

弗拉基米尔·斯克里普尼亚克说:“ 例如,在开发北极地带时,需要新的材料,它们应具有在大温度差下具有强度,耐腐蚀性和耐用性。与在恶劣条件下使用新材料相关的问题现在非常严重。 我们必须自己解决这些问题,因为在东南亚,澳大利亚或欧洲都没有类似的问题。 他们没有如此苛刻的条件。

新材料在建筑业中也很重要,例如在桥梁的建造中。 因此б克里米亚大桥的建造与钢结构的安装有关,钢结构应在相当恶劣的环境海水中提供强度并防止生锈。 在高海拔建筑物的建造中,房屋被迫建在温度急剧变化和阵风的条件下,属性非常重要。

托国立的科学家们的总结将在影响因子很高的科学期刊上发表。

在极端条件下研究物质特性的实验室得益于托国立门捷列夫科学基金会的支持。