Onderzoekers van het Skoltech Center for Design, Productie en materialen en hun collega's hebben het model van een thermoplastisch composietmateriaal ontwikkeld en experimenteel geverifieerd dat chaotisch is versterkt door korte glasvezels. De effectiviteit en toepasbaarheid van dit model werd aangetoond aan de hand van sterkteberekeningen van veelbelovende composietkleppen en veiligheidsvoorzieningen voor transporttanks voor weg-, vervoer per spoor en over zee van chemische stoffen. De resultaten zijn gepubliceerd in International Journal of Pressure Vessels and Piping.

Een van de belangrijkste wetenschappelijke en technische problemen bij het ontwerpen van veelbelovende constructies is het ontbreken van geverifieerde wiskundige modellen die het gedrag van polymeercomposietmaterialen in complexe producten beschrijven. Het Skoltech-team, samen met wetenschappers van de afdeling Mechanica en Wiskunde van de Lomonosov Moscow State University, was in staat om zo'n model te bouwen en te verifiëren.

"Het ontwikkelde model maakt het mogelijk om het conservatisme van sterkteberekeningen bij het ontwerpen en aanpassen van constructies aanzienlijk te verminderen, wat betekent dat de daaropvolgende productiekosten worden geminimaliseerd, terwijl aan de nodige veiligheids- en kwaliteitseisen wordt voldaan, ' zegt assistent-professor Ivan Sergeichev.

De verkregen resultaten geven aan dat wiskundige modellen van het gedrag van composietmaterialen toepasbaar zijn op "virtuele tests" van constructies in plaats van dure full-scale tests.

"Onze onderzoeksgroep introduceert de modelleringsmethoden in de procedures voor het bevestigen van naleving en certificering van zeer verantwoordelijke structuren in het kader van het project Experimenteel en digitaal certificeringsplatform van de Technet-roadmap van het National Technological Initiative-programma met de steun van het Russian Maritime Register of Verzending, ' merkt Sergeichev op.