Head of the Laboratory, junior researcher
заведующий лабораторией, младший научный сотрудник
Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor, Head of Chair of Materials Science and New Material Technology, leading researcher
доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой материаловедения и технологии новых материалов, ведущий научный сотрудник
PhD (Engineering), assistant professor of Chair of Materials Science and New Material Technology
кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии новых материалов
PhD (Engineering), assistant professor of Chair of Materials Science and New Material Technology
кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии новых материалов
Polymer composite materials (PCM) reinforced with glass fibers are very important in many industries due to their unique properties (high chemical resistance and specific strength) with the economic efficiency of use. At the same time, the application of glass fabrics as reinforcing elements ensures high manufacturability. However, unlike crystalline materials, polymer composite materials are subject to the complex process of destruction, which requires the application of non-destructive control methods to get information about the nature of the resulting damage and the kinetics of their accumulation. The paper studies the deteriorations formed in the fiberglass samples molded using T-11-GVS-9 glass fabric and DION 9300 FR binder within static bending deformation accompanied by the acoustic emission (AE) method. In this work, the authors solved the problem of identifying the nature of damages in fiberglass using the Fourier spectra of the recorded AE signals. The authors used the clustering method to estimate their formation and development kinetics. Clustering was performed based on the Kohonen self-organizing map (SOM) algorithm using the values of peak frequencies of the Fourier spectra calculated for the recorded AE signals under static bending deformation of a fiberglass sample up to failure. To ensure the separability of the resulting damages according to the AE parameters, the authors used the loading rate that was ten times lower than that calculated according to the state standard. The study established that the application of frequency representation of AE signals recorded during the fiberglass destruction is effective when solving the task of identifying the nature of the resulting damages. As a result of the study, the authors found that the process of delamination formation during the bending of multilayer laminated plastics acts as a critical mechanism of destruction leading to a significant loss of the polymer composite strength properties.
Полимерные композиционные материалы (ПКМ), армированные стеклянными волокнами, востребованы во многих отраслях промышленности благодаря комплексу уникальных свойств (высокой удельной прочности и хемостойкости) при экономической эффективности применения. Вместе с тем использование стеклотканей в роли армирующих элементов обеспечивает высокую технологичность производства. Однако, в отличие от кристаллических материалов, ПКМ подвержены сложному процессу разрушения, требующего применения неразрушающих методов контроля для получения информации о природе образующихся повреждений и кинетики их накопления. Работа посвящена исследованию повреждений, развивающихся в образцах стеклопластика, формованного с использованием стеклоткани Т-11-ГВС-9 и связующего DION 9300 FR, в условиях статической деформации изгибом в сопровождении метода акустической эмиссии (АЭ). В работе решалась задача идентификации природы повреждений в стеклопластике по спектрам Фурье регистрируемых сигналов АЭ. Для оценки кинетики образования и развития повреждений использовался метод кластеризации. Кластеризация выполнялась на основе алгоритма самоорганизующейся карты Кохонена (SOM) с использованием значений пиковых частот спектров Фурье, рассчитанных для зарегистрированных сигналов АЭ при статической деформации изгибом образца стеклопластика до разрушения. Для обеспечения разделимости образующихся повреждений по параметрам АЭ использовалась скорость нагружения в 10 раз ниже определяемой по государственному стандарту. Установлено, что использование частотного представления сигналов АЭ, регистрируемых при разрушении стеклопластика, эффективно при решении задачи идентификации природы образующихся повреждений. Установлено, что процесс образования расслоений при изгибе многослойных слоистых пластиков выступает критическим механизмом разрушения, приводящим к существенной потере прочностных свойств полимерного композита.