Стеклопластик все чаще применяется в строительстве, судостроении, авиации и энергетике. Этот материал представляет собой полимерную матрицу, усиленную стеклянными волокнами. Он легче металла, не боится коррозии и служит дольше. Однако в процессе эксплуатации такие материалы подвергаются серьезным нагрузкам и температурным перепадам, особенно в условиях Арктики или при работе на летательных аппаратах.
Чтобы понять, как композиты ведут себя в реальных условиях, ученые провели серию экспериментов с трубчатыми образцами из стеклопластика. Материал испытывали при комнатной температуре, в условиях нагрева и сильного холода. На каждом этапе на него воздействовали сжатием, растяжением, кручением и их комбинациями. В процессе с помощью трехмерной цифровой оптики фиксировались возникающие дефекты.
Как рассказали авторы работы, в нормальных условиях стеклопластик хорошо сопротивляется нагрузкам, однако чувствителен к типу воздействия. Наибольшую угрозу для структуры представляют сочетания нагрузок и воздействие высоких температур, при которых полимерная основа начинает размягчаться. А вот при заморозке, наоборот, материал становится более жестким и выдерживает нагрузки до 10 тонн без разрушений.
«Эти данные открывают возможности для более точного проектирования композитных конструкций под конкретные климатические условия», — объяснил один из авторов работы, кандидат технических наук Олег Староверов. — «Особенно перспективно применение таких материалов в холодных регионах: на арктических платформах, в космосе, в авиации, а также при строительстве трубопроводов».
