| Название НИОКТР |
Механика многокомпонентных 3D-печатных композитов: контроль свойств и поведения за счет оптимизации параметров многомасштабной архитектуры
|
| Аннотация |
Данный проект направлен на развитие научных и методических основ для создания новых композиционных материалов и устройств, производимых путем комбинации процессов трехмерной печати и внедрения функциональных армирующих включений.
Композиты, изготовленные на основе аддитивных технологий – это новая категория материалов, обладающих уникальными управляемыми параметрами, в числе которых индивидуально подобранный состав материала, функциональные армирующие элементы, пространственное расположение фаз и сложная трехмерная геометрия. По сравнению с обычными (неармированными) материалами, композитные материалы за счет реализации возможностей предварительного проектирования обладают беспрецедентными физико-механическими свойствами, которые могут быть адаптированы для широкого спектра задач.
На сегодняшний день ведутся интенсивные работы по разработке функционального дизайна аддитивно изготовленных композитов, включая механические, акустические, электромагнитные метаматериалы, тепло- и электропроводящие структуры. Большинство процессов аддитивного производства на основе полимерных материалов могут быть адаптированы и модернизированы для изготовления полимерных композитов с желаемым составом материала. Однако распределение фаз, а также морфологические параметры включений сильно зависят от подготовки исходных материалов и стратегии формирования структуры. Кроме того, разрешение печати, необходимость последующей обработки поверхности, а также другие ограничения производственного процесса обычно присутствуют в каждом конкретном случае в зависимости от используемой технологии. Достижимость и надежность результатов применения подходов аддитивного производства с использованием нескольких материалов и(или) процессов все еще остаются проблемами на пути к функционально-ориентированному проектированию материалов и изделий.
Ключевым путем решения этой проблемы является объединение стратегий проектирования изделий, основанных на численных моделях и данных о физико-механическом поведении материалов, с принципами аддитивных технологий в виде системы "процесс-структура-свойства-производительность".
Предлагаемый в данном проекте комплексный подход включает в себя полный цикл исследований, в том числе создание новых многомасштабных моделей свойств и механического поведения полимерных 3D-печатных композитных материалов, отработку технологий их опытного производство, а также получение новых результатов экспериментальных исследований.
В ходе дальнейшей реализации проекта особое внимание будет уделено изучению взаимосвязи микроструктурных параметров и механических свойств гибридных композитов, включающих в себя несколько типов армирующих элементов, разработке способов локального армирования изделий на основе технологий непланарной многоосевой печати, а также анализу изменения характеристик композитов после воздействия внешних агрессивных сред.
Таким образом, научная новизна данного проекта заключается в развитии новой методологии проектирования полимерных композитов, изготовленных с применением аддитивных технологии и возможностей контролируемой архитектуры, а также в создании вычислительных инструментов, которые позволят прогнозировать механическое поведение 3D-печатных композитных материалов и конструкций с различными встроенными армирующими и функциональными элементами с учетом сложности и неоднородности микроструктуры.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
12000.0
|
| Дата начала |
2025-09-11
|
| Дата окончания |
2027-06-30
|
| Номер контракта |
22-79-10350-П
|
| Дата контракта |
2025-09-11
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
539.3
|
| Количество просмотров |
10
|
| Руководитель работы |
Ташкинов Михаил Анатольевич
|
| Руководитель организации |
Петроченков Антон Борисович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-09-25 08:38:35 UTC, 2025-09-25 08:38:35 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
численное моделирование; аддитивные технологии; циклическое нагружение; влияние окружающей среды; многоосевая печать; гибридные композиты; армированные полимеры
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
30.19.02 - Общие проблемы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Композитные материалы (включая ламинаты, армированные пластмассы, металлокерамику, комбинированные ткани из натуральных и синтетических волокон; наполненные композиты)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
