Учёные Томского государственного университета построили физико-математическую модель поведения льда при ударных нагрузках. С её помощью они рассчитали, как металлическая обшивка самолёта реагирует на удар частиц льда или града.

Исследователи смоделировали столкновение ледяной сферы с тонкими листами мягкой стали — материала, который применяют в высоконагруженных узлах авиационных конструкций. Модель воспроизводит взаимодействие в микросекундном диапазоне: появление первых очагов разрушения и рост трещин.

Расчёты показали: при скорости движения около 3600 км/ч ледяная частица пробивает насквозь одну металлическую пластину толщиной 1 мм. Если оболочка состоит из трёх таких пластин, пробития не происходит — конструкция получает деформацию средней степени, а сам лёд дробится.

В дальнейшем нам предстоит понять, насколько критичен случай, когда металл не пробивается льдом, а пластически деформируется. Совместно с разработчиками мы планируем оценить, будет ли аппарат функционировать после деформации оболочки разной степени и в каких случаях может произойти разгерметизация.
Максим Орлов, кандидат физико-математических наук, инженер кафедры прочности и проектирования физико-технического факультета ТГУ

Результаты моделирования, по заявлению авторов, могут применяться в авиакосмической отрасли при выборе толщины и структуры обшивки. Цель — обеспечить защиту от внешних ударов без неоправданного увеличения массы конструкции.

Ранее в ТГУ уже создавали компьютерную программу для моделирования поведения льда при динамических нагрузках и изучали разрушение конструкций из ледяного блока и металлических пластин. Тогда выяснилось, что лёд с большим содержанием воздуха разрушается медленнее низкопористого.

Читайте ещё материалы по теме:

Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google

Сейчас на главной

ИИ помог российским учёным обнаружить редкую звёздную систему в Млечном Пути

ИИ помог российским учёным обнаружить редкую звёздную систему в Млечном Пути

В Институте космических исследований РАН рассказали об объекте, который испускает рентгеновские импульсы каждые 26 минут

Россияне начали возвращаться в WhatsApp несмотря на блокировки: аудитория впервые выросла за год

Россияне начали возвращаться в WhatsApp несмотря на блокировки: аудитория впервые выросла за год

После длительного оттока пользователи вновь стали выбирать привычный мессенджер, хотя ограничения продолжают действовать