Новые материалы

Цель проекта - Помочь школьникам овладеть методами проектирования и экспериментального испытания новых материалов собственной разработки
Чего ожидать?
Возможно ли легкость одного материала совместить, с прочностью другого и долговечностью третьего? Да, конечно! Это достижимо благодаря так называемым композиционным материалам. Общий принцип их создания заключается в комбинировании однонаправленных слоистых материалов в различном порядке и с оптимально выбранными углами армирования. В рамках нашего проекта школьники получат возможность пройти полный цикл исследовательской и конструкторской работы с композиционным материалом
«Если бы губы Никанора Ивановича да приставить к носу Ивана Кузьмича, да взять сколько-нибудь развязности, какая у Балтазара Балтазаровича…» - так гоголевская Агафья Тихоновна мечтала об идеальном женихе, и почти так же специалисты-материаловеды мечтают об идеальном материале.
Сегодня эти материалы уже применяются очень широко: при изготовлении авиационной техники (например, «чёрное крыло» самолета МС-21), в термостойких конструкциях, способных выдерживать 3000ºС, в полиэтиленах, бронежилетах и покрытиях для кухонных столов, в автомобилестроении и приборостроении, в спортивном инвентаре. Среди множества видов композитов существуют также биоразлагаемые (в которых используется крахмал)
Этапы проекта
1
март-апрель 2022 г.
Образовательная программа. Первый блок программы посвящён наставнической деятельности. Программа по предметной области включает:
  • введение в сферу применения композиционных материалов
  • технологию изготовления композиционных материалов
  • основы разрушения конструкций
  • моделирование конструкций перед расчетом
  • основы разработки испытательных стендов
  • методику проектирования и проведения экспериментов
2
апрель-май 2022 г.
Отбор. В завершении образовательной программы будет произведен отбор команд (наставники и школьники) для выполнения проектов по научным направлениям. Команды, прошедшие отбор получат эскиз пространственной арочной конструкции и материал для ее изготовления, а также набор требований к стенду для проведения испытаний в рамках собственного исследования. В данном блоке планируется:
  • изготовление, образцов, деталей и испытательных стендов
  • пилотная серия экспериментов
  • выработка собственных гипотез о способах улучшении характеристик композиционного материала
3
май-сентябрь 2022 г.
Проведение инженерного исследования. Команды проведут проверку выработанных гипотез и совершенствование собственных композиционных материалов

4
октябрь-декабрь 2022 г.
Конференции и Форум. Экспертиза проектов. По окончании цикла проекта участники представят свои результаты на конференциях по направлениям. Лучшие работы будут представлены на Форуме сетевых исследовательских проектов в декабре 2022 г.
Требования к участникам проекта: доступ к 3Д принтеру (с возможностью FDM печати), доступ к технологической площадке для изготовления и испытания конструкций (например, оборудованный кабинет технологии/труда в школе)
Что будут делать команды в рамках проекта
определят проектируемую деталь
рассчитают требуемые параметры конструкции и материала
сформируют гипотезу о зависимости характеристик материала от его состава, структуры и способа создания
изготовят образцы материала и саму деталь методом аддитивной печати
спроектируют и изготовят испытательный стенд
спланируют и проведут серию экспериментов по определению максимальной несущей способности для простой конструкции из предложенного и разработанного самостоятельно материалов
научатся управлять свойствами материалов, сочетая их на основе расчетов и экспериментальных результатов
на практике овладеют основами технической механики и исследуют механизмы разрушения созданных конструкций
Исследовательские проекты будут осуществляться при постоянной консультационной, методической и экспертной поддержке научной команды направления
Команда направления
Татьяна Бурнышева
Руководитель Проекта
д.т.н., профессор кафедры «Прочность летательных аппаратов»
ФЛА НГТУ
Алексей Кожевников
Руководитель образовательной программы  Проекта
к.т.н. старший преподаватель кафедры "Прочность летательных аппаратов" ФЛА НГТУ
Екатерина Николаева
Менеджер Проекта
Студентка НГТУ
Артур Штрайх
Эксперт проекта

Эксперт по механическим испытаниям материалов студент НГТУ

Антон Рязанцев
Эксперт проекта
Генеральный директор ИК ЦТО, руководитель центра компетенции НТИ по новым функциональным материалам
Организаторы проекта
Партнеры проекта
Made on
Tilda