Алексей М. Петров
Республика Саха (Якутия), с. Майя
МБОУ "Майинский лицей имени И.Г. Тимофеева", 10 класс
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОЙ ТКАНИ В АВИАСТРОЕНИИ
33
Научный руководитель: Копырина Иванна Ивановна, Республика Саха (Якутия), с. Майя, МБОУ "Майинский лицей имени И.Г. Тимофеева", учитель физики
Цель проекта
Целью работы является исследование физико-механических свойств разработанного базальтопластика.
Задачи
  1. Провести обзор научного материала по изучению технологии изготовления деталей самолёта из полимерных композиционных материалов;
  2. Спроектировать модель крыла самолёта в 3D формате;
  3. Разработать образцы базальтопластика;
  4. Исследовать физико-механические свойства разработанного образца базальтопластика.
Среди наиболее важных требований, предъявляемых к конструкциям современных летательных аппаратов (ЛА) можно назвать: минимальную массу, максимальную жесткость и прочность узлов, максимальный ресурс работы конструкций в условиях эксплуатации, высокую надежность.

В настоящее время главным классом материалов, удовлетворяющих всему комплексу перечисленных требований, являются КМ-композиционные материалы на основе современных стеклянных волокон в сочетании с полимерными, металлическими, углеродными и другими видами матриц (связующих) [1,11].

Гипотеза исследования:
  • Разработанный композитный материал сократит вес конструкции крыла;
  • Прочность при растяжение разработанного композита из базальтопластика больше чем стеклопластика;
  • Внедрение композитов на основе базальтовых волокон позволит увеличить срок эксплуатации авиаконструкций Якутии.

Объект исследования: самостоятельно полученный базальтопластик.
Предмет исследования: физико-механические свойства полимерных композиционных материалов используемые в авиастроении.

В первой главе описана теория о композиционных материалах, использовании композитов в авиастроении.
Во второй главе описаны этапы создания композита на основе базальтовой ткани, приведены результаты исследований физико-механических свойств базальтопластика.
Результаты
1) Проведен обзор научно-технического материала по изучению технологии изготовления деталей самолёта из полимерных композиционных материалов;

2) Спроектирована модель крыла самолёта в программе Компас 3D и распечатана на 3D принтере, уменьшив размеры в 30 раз;

3) Изготовлены экспериментальные образцы композитного материала на основе базальтовой ткани и связующего, размерами 1) 1,8*5*5 (см3) ; 2) 5,05*3*3,7 (см3); 3) 4,09*3,2*4 (см3);

4) Определены физико-механические характеристики:
  • Плотность: 1,992 г/см3, 2,292 г/см3 и 2,183 г/см3 .
  • Предел прочности при сжатии: 3278, 3348, 3415 Мпа;
  • Прочность при растяжении: 1193, 1195 и 1203 МПа

5) Значение плотности разработанного образца базальтопластика меньше чем у любого металла, значит использование этого материала при изготовлении крыла позволит уменьшит вес самолета.

6) Значение предела прочности при сжатии больше, чем у углепластика, значит этот материал будет более прочным и надежным.
Дальнейший план работы
Изучение композиционных материалов в авиации в условиях крайнего Севера.
Расписание работы автора проекта
29 марта, пн
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
10:00
10:20

11:35 - 11:45

Поздняков Т.Д.
Алексанян К.Г.

29 марта, пн
10:40
11:00
11:20
Курганова Ю.А.
Новиков А.Д.
Лысенков А.С.

Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше