Ученые лаборатории упругости и пластичности НИИ механики МГУ по заказу ведущей инженерной компании России, специализирующейся на авиастроительной отрасли, ООО «Центр Технических Проектов» провели комплексное экспериментально-вычислительное исследование по определению механических свойств специальной стали повышенной твердости в условиях высокоскоростного нагружения при различных видах напряженного состояния. Использовать сталь планируется для защиты дополнительных топливных баков, размещаемых в фюзеляже перспективного отечественного регионального самолета в области бизнес-авиации.

В авиационной практике случаются нештатные ситуации, приводящие к разрушению компрессорных лопаток реактивных двигателей в результате попадания в двигатель птиц или других причин. Поэтому, при проектировании подобных изделий, на разработчика накладываются специальные сертификационные требования безопасности, как российские, так и международные. 

Так, в упоминаемых выше требованиях, осколок лопатки не должен повредить топливный бак. Подобные задачи решаются с помощью компьютерного моделирования, качество которого во многом определяется адекватным описанием механических свойств материалов в предложенных условиях (высокоскоростное нагружение, сложное напряженно-деформированное состояние, конечные деформации и разрушение).

«Проведенная работа позволяет построить адекватную математическую модель материала, обеспечивающую надежное моделирование описанных механических процессов», – прокомментировал руководитель работы со стороны НИИ механики МГУ Павел Моссаковский. Сотрудники института провели исследования динамических свойств высокопрочной стали с использованием современного экспериментального стенда, реализующего метод Кольского. 

В результате были идентифицированы параметры математической модели материала с учетом его скоростной чувствительности, включая критерий разрушения.