Злобина И.В., Бекренев Н.В., Чуриков Д.О. «Воздействие частоты ультразвука на физико-механические свойства монослоя, сформированного по технологии FDM из филаментов, армированных непрерывным углеродным волокном» Механика композиционных материалов и конструкций, 32, № 2, с. 194-209 (2026)

Выполнены исследования изменения прочности и жесткости при трехточечном изгибе и растяжении, а также восприятия ударных нагрузок монослоя, полученного 3D-печатью филаментами на основе термопласта ПА-6, армированными препрегами углеродных волокон, пропитанных эпоксидной смолой ЭД-20 с отвердителем ПЭПА в соотношении 10:1 после контактного воздействия ультразвука частотой 22 и 44 кГц. Показано, что под действием ультразвука вследствие пластической деформации происходит уменьшение толщины образцов, составляющее на частоте 21,7 кГц в среднем 5 мкм, а на частоте 43,8 кГц – 10 мкм, или в 2 раза больше. Установлено, что финишная ультразвуковая обработка способствует увеличению предельных значений напряжений в среднем сечении образца при трехточечном изгибе соответственно на 18,7 и 8,6%. При этом модуль упругости возрастает соответственно в 3,1 и в 1,97 раз. Установлено, что в сравнении с контрольными образцами предельные значения напряжений в среднем сечении при растяжении опытных образцов в среднем возрастают на 12 и 11%. Протяженность области повреждения опытных образцов меньше, чем у контрольного образца в 1,5–2 раза. Установлено, что, по сравнению с контрольными образцами, переданная через монослой сила ударного воздействия снижается соответственно на 23 и 10,8%. При этом длительность возникших при ударе колебаний уменьшается, соответственно на 26% и 72%. В целом финишная ультразвуковая обработка может явиться резервом увеличения физико-механических свойств изделий из композитных филаментов, сформированных по технологии FDM.

Онучин Е.С., Фельдштейн В.А. «К расчету экранной защиты орбитальных станций от ударов метеороидов и космического мусора» Механика композиционных материалов и конструкций, 32, № 2, с. 272-291 (2026)

Излагаются основные положения метода расчета баллистической предельной зависимости (БПЗ) – основной характеристики стойкости гермооболочек модулей орбитальных космических станций, снабженных двухэкранной защитной конструкцией (ЗК). Приведенный метод расчета БПЗ применим к воздействиям частиц космического мусора, в области высокоскоростного соударения, при котором обеспечено полное диспергирование ударяющей частицы в соответствии с принципом работы ЗК. Последовательно описаны этапы расчета БПЗ: формирование облака продуктов разрушения ударника и лицевого экрана, формирование нагрузки на промежуточный тканевый экран и его разрушение, формирование нагрузки на защищаемую конструкцию и анализ ее разрушения. Формирование облака продуктов разрушения ударника и лицевого экрана описывается с применением аналитического метода, оснащаемого необходимыми безразмерными распределениями параметров на основе численного решения задачи высокоскоростного соударения методом SPH (smoothed particles hydrodynamics). Предложенный метод позволяет получать характеристики нагрузки на защищаемую конструкцию или промежуточный тканевый экран при его наличии. Исследование разрушения промежуточного тканевого экрана включает в себя анализ энергии, поглощаемой тканями, входящими в его состав, и анализ нелинейной динамики тканевого экрана с присоединенной массой на основе итерационной процедуры. Описан метод определения параметров воздействия продуктов разрушения на защищаемую конструкцию с учетом разрушения промежуточного тканевого экрана. Разрушение защищаемой конструкции описывается аналогичной итерационной процедурой, при этом физическая нелинейность учитывается методом переменных параметров упругости. Приведено качественное сравнение результатов анализа разрушения ЗК с экспериментальными данными и используемыми в расчетной практике эмпирическими зависимостями.