Los materiales compuestos son cada vez más populares. Uno de los materiales compuestos principales para las estructuras modernas es el plástico reforzado con fibra de vidrio (GFRP), que se usa comúnmente en la aviación, modernas plantas de transporte y energía eólica. Los científicos de la Universidad Estatal de los Urales del Sur han llevado a cabo amplios estudios de las propiedades balísticas de GFRP para mejorar la eficiencia de su uso.

El GFRP es relativamente barato y tiene una alta resistencia. Sin embargo, Prácticamente todos los resultados conocidos con respecto a las características balísticas de GFRP no tienen en cuenta las diversas cargas que ocurren al operar las estructuras o consideran velocidades de carga comparativamente bajas. Al mismo tiempo, un problema que se encuentra con más frecuencia son los impactos a alta velocidad. El equipo de científicos del Instituto de Ingeniería y Tecnología de SUSU ha determinado las características balísticas del plástico reforzado con fibra de vidrio bajo exposición a cargas operativas a una alta velocidad de carga de impacto.

"A menudo, narices de trenes modernos, que se producen a partir de materiales compuestos, están expuestos a impactos durante el movimiento del tren. Hemos estudiado la influencia de la fuerza de impacto sobre una placa de material compuesto bajo la carga operativa normal. Estiramos la muestra, creando una condición tensa, y luego determinó sus propiedades balísticas en un impacto, "dice uno de los autores del proyecto, Mikhail Zhikharev.

Se utilizó un banco de pruebas de aceleración compacto para estudiar las propiedades balísticas. Durante el experimento, Se colocó un soporte balístico dentro de la máquina de prueba para estirar la muestra al valor dado de carga preliminar. La velocidad del proyectil varió de 100 a 800 m / s para cada nivel de carga.

Para recibir la imagen completa de las propiedades del GFRP, una simulación de ANSYS Workbench utilizó elementos finitos de placas precargadas y expuestas a un impacto balístico. Los resultados del modelado numérico fueron lo suficientemente cercanos a los datos obtenidos en el curso del experimento real.

"Determinamos las dependencias del valor límite balístico del valor de la precarga, "explica Mikhail Zhikharev." Así es como determinamos que el límite balístico de una placa hecha de GFRP se reduce en un 15 por ciento bajo carga hasta un 50 por ciento del límite de resistencia final. Teniendo en cuenta los datos obtenidos, Se pueden diseñar trenes y tranvías modernos hechos de PRFV que sean más resistentes a las cargas operativas. Esto aumentará su fiabilidad y vida útil ".