Разработанный алгоритм позволяет экономить время обработки и ресурс лазерной ударной установки
Коллектив ученых «ИМСС УрО РАН» (филиал ПФИЦ УрО РАН) разработал численный алгоритм, позволяющий прогнозировать величину и распределение остаточных напряжений в образцах из титанового сплава, конструктивно подобных лопаткам авиадвигателя, после их упрочнения лазерным ударом в различных режимах.
Лопатки турбины, по данным авиационной статистики, чаще подвергаются повреждениям в процессе эксплуатации.
Основным преимуществом лазерной ударной обработки в сравнении с другими видами упрочнения деталей авиационного назначения является то, что лазерное ударное воздействие лишь незначительно изменяет шероховатость поверхности, но заметно повышает ее твердость.
Бартоломей Мария Леонидовна – кандидат технических наук, соавтор исследования:
«Разработанная модель включает динамический явный этап для расчета распространения упруго-пластических волн, вызванных лазерным импульсом, и статический неявный этап для определения распределения поля остаточных напряжений. Результаты показали, что наиболее эффективным является режим лазерной ударной обработки с плотностью мощности лазерного ударного воздействия 10 ГВт/см2 и перекрытием отпечатков лазерного луча 35%, который увеличивает величину сжимающих остаточных напряжений в обрабатываемой области более, чем на 20% по сравнению с режимами без перекрытий отпечатков лазерного луча и плотностью мощности 1 ГВт/см2».
Разработанная численная модель позволяет получить распределение остаточных напряжений при различных режимах упрочнения и скорректировать параметры режимов обработки, что обеспечивает значительную экономию времени обработки и ресурса лазерной ударной установки.
Результаты работы опубликованы в журнале Frattura ed Integrità Strutturale (Q2): A. Kostina, M. Zhelnin, A. Vedernikova, M. Bartolomei. Finite-element simulation of residual stresses induced by laser shock peening in TC4 samples structurally similar to a turbine blade // Frattura ed Integrità Strutturale. – 2024. – Vol. 18. – No. 67.
#ПФИЦ_УрО_РАН
#ИМСС_УрО_РАН
Лопатки турбины, по данным авиационной статистики, чаще подвергаются повреждениям в процессе эксплуатации.
Основным преимуществом лазерной ударной обработки в сравнении с другими видами упрочнения деталей авиационного назначения является то, что лазерное ударное воздействие лишь незначительно изменяет шероховатость поверхности, но заметно повышает ее твердость.
Бартоломей Мария Леонидовна – кандидат технических наук, соавтор исследования:
«Разработанная модель включает динамический явный этап для расчета распространения упруго-пластических волн, вызванных лазерным импульсом, и статический неявный этап для определения распределения поля остаточных напряжений. Результаты показали, что наиболее эффективным является режим лазерной ударной обработки с плотностью мощности лазерного ударного воздействия 10 ГВт/см2 и перекрытием отпечатков лазерного луча 35%, который увеличивает величину сжимающих остаточных напряжений в обрабатываемой области более, чем на 20% по сравнению с режимами без перекрытий отпечатков лазерного луча и плотностью мощности 1 ГВт/см2».
Разработанная численная модель позволяет получить распределение остаточных напряжений при различных режимах упрочнения и скорректировать параметры режимов обработки, что обеспечивает значительную экономию времени обработки и ресурса лазерной ударной установки.
Результаты работы опубликованы в журнале Frattura ed Integrità Strutturale (Q2): A. Kostina, M. Zhelnin, A. Vedernikova, M. Bartolomei. Finite-element simulation of residual stresses induced by laser shock peening in TC4 samples structurally similar to a turbine blade // Frattura ed Integrità Strutturale. – 2024. – Vol. 18. – No. 67.
#ПФИЦ_УрО_РАН
#ИМСС_УрО_РАН
❤3
Магнитные жидкости для космических кораблей и клей для Арктики – экскурсия школьников и студентов в институты ПФИЦ УрО РАН
👍2❤1
В Перми завершился VII научно-просветительский форум «Ни дня без науки», посвященный памяти советского и российского ученого-физика Сергея Петровича Капицы.
В рамках форума ученики Пермской СОШ № 37 и студенты Пермского машиностроительного колледжа побывали на экскурсии в Институте технической химии УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) и Институте механики сплошных сред УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН).
Экскурсия для участников форума «Ни дня без науки» началась с прохождения авиационного квеста, подготовленного учеными лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции» НЦМУ «Сверхзвук».
Проявив смекалку, логику и знания общеобразовательных школьных предметов ребята должны были собрать модель сверхзвукового пассажирского самолёта. По словам организаторов игры участники квеста справились блестяще. К тому же ещё и, по просьбе ученых, дали совет, как улучшить игру.
Собрав самолет, ребята направились знакомиться с работой лабораторий институтов.
Так в процессе экскурсии школьники и студенты узнали, что магнитные жидкости используют и для уплотнений при герметизации отсеков в космических кораблях, и для очистки рек от нефтепродуктов при аварийных разливах, что пермские ученые разработали насосы по перекачке жидких металлов, которые могут работать при температуре до 850 градусов Цельсия, что долговечность деталей авиадвигателей можно увеличить за счет технологии ударной лазерной проковки и услышали от ученых институтов ещё многое другое необычное и интересное.
По словам участников экскурсии они не ожидали, что наука может быть такой захватывающей.
Гриднева Валерия – Пермский машиностроительный колледж:
«Я очень удивлена, в хорошем смысле. Огромный объем информации. Узнала много нового. Особенно запомнился рассказ о датчиках в крыльях самолета, которые могут указать на возможные проблемы»
Мастрикова Елена – СОШ № 37:
«Понравилось – это ничего не сказать. Столько новых слов и определений из химии и биологи узнала! Очень захватывает и побуждает это изучать. Очень интересно было узнать о разработках Института технической химии для Арктики»
#ПФИЦ_УрО_РАН
#ИМСС_УрО_РАН
#ИТХ_УрО_РАН
В рамках форума ученики Пермской СОШ № 37 и студенты Пермского машиностроительного колледжа побывали на экскурсии в Институте технической химии УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) и Институте механики сплошных сред УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН).
Экскурсия для участников форума «Ни дня без науки» началась с прохождения авиационного квеста, подготовленного учеными лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции» НЦМУ «Сверхзвук».
Проявив смекалку, логику и знания общеобразовательных школьных предметов ребята должны были собрать модель сверхзвукового пассажирского самолёта. По словам организаторов игры участники квеста справились блестяще. К тому же ещё и, по просьбе ученых, дали совет, как улучшить игру.
Собрав самолет, ребята направились знакомиться с работой лабораторий институтов.
Так в процессе экскурсии школьники и студенты узнали, что магнитные жидкости используют и для уплотнений при герметизации отсеков в космических кораблях, и для очистки рек от нефтепродуктов при аварийных разливах, что пермские ученые разработали насосы по перекачке жидких металлов, которые могут работать при температуре до 850 градусов Цельсия, что долговечность деталей авиадвигателей можно увеличить за счет технологии ударной лазерной проковки и услышали от ученых институтов ещё многое другое необычное и интересное.
По словам участников экскурсии они не ожидали, что наука может быть такой захватывающей.
Гриднева Валерия – Пермский машиностроительный колледж:
«Я очень удивлена, в хорошем смысле. Огромный объем информации. Узнала много нового. Особенно запомнился рассказ о датчиках в крыльях самолета, которые могут указать на возможные проблемы»
Мастрикова Елена – СОШ № 37:
«Понравилось – это ничего не сказать. Столько новых слов и определений из химии и биологи узнала! Очень захватывает и побуждает это изучать. Очень интересно было узнать о разработках Института технической химии для Арктики»
#ПФИЦ_УрО_РАН
#ИМСС_УрО_РАН
#ИТХ_УрО_РАН
👍2
Цифровые технологии и медицина, новые приборы и биотехнологии – стартовал финал регионального конкурса «Умник»
👍1
Сегодня в Перми состоялась защита инновационных проектов в рамках ежегодного регионального конкурса «УМНИК».
В этом году на конкурс был представлен 141 проект из Перми, Пермского края и соседних регионов. После предварительной экспертизы в финал вышли 53 проекта.
Кассина Раиса Алексеевна - министр образования и науки Пермского края: «В Прикамье очень талантливые ребята. Рост числа участников подобных конкурсах это ещё раз подчеркивает. Хочу пожелать ребятам: не живите спокойно, живите драйвом, живите скоростями, придумывайте все время что-то новое. То, что сегодня кажется невозможным, точно будет, если вы этим делом займётесь».
Матвеенко Валерий Павлович - научный руководитель ПФИЦ УрО РАН, академик РАН, доктор технических наук, профессор:
«ПФИЦ УрО РАН является одним из организаторов научно-инновационного конкурса «УМНИК». В нашем Центре 6 институтов, где делается хорошая, серьёзная наука. Мы и воспитываем наши кадры, и ищем талантливую молодежь – будущее нашей науки. Проекты, заявленные на конкурс, весьма интересные. Приходите, мы вас ждём».
Отбор проектов ведётся по шести основным направлениям: «Цифровые технологии», «Медицина и технологии здоровьесбережения», «Новые материалы и химические технологии», «Новые приборы и интеллектуальные производственные технологии», «Биотехнологии», «Ресурсосберегающая энергетика».
В случае победы в конкурсе каждый инноватор получит грант в размере 500 тыс. руб. на 1 год для развития своей научной идеи, имеющей перспективу коммерциализации.
Справка. «УМНИК» (Участник молодежного научно-инновационного конкурса) - программа финансовой поддержки молодых ученых, которая проводится Фондом содействия инновациям с 2009 года.
Цель конкурса - массовое привлечение молодежи к научно-технической и инновационной деятельности, а также стимулирование молодых ученых и специалистов к созданию малых инновационных предприятий, необходимых для коммерциализации результатов научных разработок.
#ПФИЦ_УрО_РАН
В этом году на конкурс был представлен 141 проект из Перми, Пермского края и соседних регионов. После предварительной экспертизы в финал вышли 53 проекта.
Кассина Раиса Алексеевна - министр образования и науки Пермского края: «В Прикамье очень талантливые ребята. Рост числа участников подобных конкурсах это ещё раз подчеркивает. Хочу пожелать ребятам: не живите спокойно, живите драйвом, живите скоростями, придумывайте все время что-то новое. То, что сегодня кажется невозможным, точно будет, если вы этим делом займётесь».
Матвеенко Валерий Павлович - научный руководитель ПФИЦ УрО РАН, академик РАН, доктор технических наук, профессор:
«ПФИЦ УрО РАН является одним из организаторов научно-инновационного конкурса «УМНИК». В нашем Центре 6 институтов, где делается хорошая, серьёзная наука. Мы и воспитываем наши кадры, и ищем талантливую молодежь – будущее нашей науки. Проекты, заявленные на конкурс, весьма интересные. Приходите, мы вас ждём».
Отбор проектов ведётся по шести основным направлениям: «Цифровые технологии», «Медицина и технологии здоровьесбережения», «Новые материалы и химические технологии», «Новые приборы и интеллектуальные производственные технологии», «Биотехнологии», «Ресурсосберегающая энергетика».
В случае победы в конкурсе каждый инноватор получит грант в размере 500 тыс. руб. на 1 год для развития своей научной идеи, имеющей перспективу коммерциализации.
Справка. «УМНИК» (Участник молодежного научно-инновационного конкурса) - программа финансовой поддержки молодых ученых, которая проводится Фондом содействия инновациям с 2009 года.
Цель конкурса - массовое привлечение молодежи к научно-технической и инновационной деятельности, а также стимулирование молодых ученых и специалистов к созданию малых инновационных предприятий, необходимых для коммерциализации результатов научных разработок.
#ПФИЦ_УрО_РАН
👍2
Пермские гидродинамические научные чтения
👍1