Головна>Новини
КрНУ



































Новини

Науковці-лауреати премії Президента розповіли про результати своєї роботи
04.01.22

Молоді вчені Кременчуцького національного університету ім. М. Остроградського – к.тех.н. Ольга Ченчева, к.тех.н. Сергій Шлик та к.тех.н. Євген Лашко – розповіли про свою роботу "Удосконалення структурно-аналітичних методів прогнозування технології імпульсної обробки металів", за яку отримали премію Президента України. «Завдяки математичному моделюванню ми можемо охопити широкий спектр задач, починаючи від оборонних технологій», – зазначив доцент Сергій Шлик.


Ректор КрНУ привітав лауреатів премії Президента.

Зліва направо: професор Володимир Драгобецький, доцент Ольга Ченчева, ректор КрНУ професор Михайло Загірняк, доцент Сергій Шлик, к.тех.н. Євген Лашко.

Робота молодих кременчуцьких вчених стосується проблем противибухової стійкості матеріалів та процесів зварювання і штампування вибухом:

– Розроблено інтелектуальну систему керування та оптимізації, яка у автоматичному або автоматизованому режимі формує геометрію поверхні, що зазнає впливу імпульсної дії.

Результатом роботи є підвищення техніко-економічних показників технологічних процесів шляхом розробки засобів керування та діагностики формозміни металів під дією імпульсного впливу і розрахунку енергосилових параметрів процесу, створення передумови переходу до комплексної автоматизації імпульсної обробки металів.

(Комітет з Державних премій України в галузі науки і техніки)

Науковці розповіли про результати своїх досліджень та сфери їх застосування.

Сергій Шлик – кандидат технічних наук, доцент кафедри машинобудування:

– Про що ця робота? Існують імпульсні методи обробки матеріалів, тобто обробка за рахунок детонації вибухової речовини. Існує наукова школа, яку очолює Володимир В’ячеславович Драгобецький, він її керівник. Особливість нашої роботи полягає в тому, що ми усі ці процеси моделюємо за допомогою комп’ютера. Загалом взаємодія вибухової речовини з будь-яким матеріалом – це дуже швидкоплинний процес, і ми його на всіх стадіях відстежуємо за допомогою комп’ютера, бо на сьогоднішній день не існує жодного датчика, жодної відеокамери, які б могли відстежити настільки швидкий процес, який триває долі мілісекунд. Ми також можемо спрогнозувати, за яких умов відбудеться формоутворення, за яких – зварювання, а за яких – руйнування. Особливість нашої роботи полягає в тому, що завдяки математичному моделюванню ми можемо охопити широкий спектр задач, починаючи від оборонних технологій – наприклад, спрогнозувати стійкість або витривалість транспортних засобів до певного імпульсного впливу вибухових речовин. Можемо змоделювати, наскільки бронекузов автомобіля стійкий до підриву вибуховою речовиною певної маси. Тобто ми розраховуємо умови руйнування цієї конкретної конструкції, вираховуємо її слабкі місця, де треба щось посилити або просто змінити властивості матеріалу, чи перейти взагалі на інший матеріал.

– Як ви вийшли на цю ідею?

– Те, що сьогодні немає ніяких приладів, датчиків, засобів стеження, завдяки яким можна було б досліджувати такі швидкоплинні процеси, підштовхнуло нас до пошуку іншого способу вирішення проблеми. Головна перевага нашого проекту в тому, що для нього потрібен лише комп’ютер, причому не найкрутіший! Тобто це дешево і зручно – ми досліджуємо швидкоплинні процеси за допомогою математичного моделювання.

– На яких підприємствах вже застосовується ваша методика?

– Я розповім, де вона вже застосовується. У 2017 році до нас звернулися фахівці КрАЗу. Мова йшла про їхні нові бронемашини Шрек/Shrek і Фіона/Fiona. КрАЗ хотів постачати ці броньовики на експорт, тож ми мали дослідили їх відповідність стандартам НАТО – мова йшла про STANAG 4569. Цей стандарт чітко регламентує вразливість будь-якого транспортного засобу до стрілецької зброї, осколків, до підриву. Залежно від того, вибух речовини якої маси може витримати транспортний засіб без ураження особового складу, визначається його клас. «Шрек» і «Фіона» продемонстрували стійкість до підриву вибуховою речовиною масою до 20 кілограмів у тротиловому еквіваленті! Тобто ці броньовики відповідають класу захисту аж до другого, відповідно до стандарту STANAG 4569. Виконуючи це завдання, ми отримали результати стосовно того, що відбувається з матеріалами, коли на них впливають такими потужними вибуховими хвилями. Ми аналітично встановили, як змінює свою форму, свої властивості певний сплав під дією імпульсної хвилі. Завдяки цим броньовикам ми отримали аналітичне визначення того, чому метал реагує на вибухову хвилю саме так, а вже від цього почали розробляти математичний алгоритм, який застосували, аби прогнозувати що буде з матеріалом, якщо ми навантажимо його імпульсною хвилею, яка виникла після детонації вибухової речовини з певними балістичними характеристиками. Ще раз повертаючись до того, де ми можемо все це застосовувати, хочу сказати, що у нас вже є два патенти до бронематеріалів, які ми отримуємо за рахунок зварювання вибухом.

– В яких галузях, крім оборонної, можуть працювати ваші розробки?

– У мирному житті це напрями зварювання та штампування вибухом. Усе це ми можемо прогнозувати завдяки нашому проекту. Якщо ми говоримо про штампування вибухом, воно широко застосовується на такому унікальному українському підприємстві, як «Мотор Січ» – широкий спектр деталей там штампується за допомогою енергії вибуху. Це унікальні і дуже складні за своєю формою деталі, які неможливо відштампувати іншим способом. Те, що на «Мотор Січ» раніше робили емпіричним шляхом – наприклад, з’ясовували, яку масу вибухової речовини треба узяти, щоб відштампувати певну деталь, ми навчилися прогнозувати за допомогою комп’ютера. І таким чином зекономили їм і людино-години, і певні кошти. Наш математичний алгоритм дозволяє заздалегідь відповісти на питання, який тип вибухової речовини треба підібрати та яку масу заряду, щоб виготовити певну деталь.

Ольга Ченчева, кандидат технічних наук, доцент кафедри цивільної безпеки, охорони праці, геодезії та землеустрою:

– Кілька молодих вчених були об’єднані однією справою і знаючи наукову школу Володимира В’ячеславовича Драгобецького, працювали під його керівництвом, він був ідейним натхненником. Ми об’єдналися за спеціальностями однієї галузі і вирішили, що нам є що показати Україні і світу. Тема нашого дослідження – це продовження досліджень, які вже виконувалися кафедрою машинобудування, у нас з’явилася ідея створювати, моделювати нові матеріали та досліджувати їх властивості. Моя участь у спільній роботі стосувалася саме матеріалознавства, знання механіки руйнування вуглепластиків, прогнозування їх руйнування, власне, ця робота є симбіозом механіки і матеріалознавства. Деякі бронематеріали, які існують сьогодні, надважкі, мають велику товщину, відповідно збільшується вага автомобіля, зменшується його маневреність, для такого кузова потрібне міцніше шасі, що теж витратно. А матеріали, які ми запропонували, змоделювали і отримали, легкі, стійкі і конструкційно міцні. З них можна виготовляти кузови бойових автомобілів, а також автомобілів, які використовує служба МНС, особливо в ситуаціях, де існує загроза вибуху. У цьому цінність нашої роботи. Крім того наші матеріали економічніші! Ми з колегами спільно працювали більше двох років, після цього вже змогли представити результати.

– Кому належить ідея подати вашу спільну роботу на здобуття премії Президента?

– Ідея належить нашому ректору, Михайлу Васильовичу Загірняку, який сказав, що готовий підтримати нашу роботу. Саме за його підтримки вона і була подана. Хотілося б щиро подякувати керівництву нашого університету, а саме Михайлу Васильовичу, за те, що він завжди підтримує молодих вчених. Це допомагає нам не тільки забезпечувати публікаційну активність, а й здобувати нагороди на державному рівні!

Євген Лашко, кандидат технічних наук, фахівець НДЧ КрНУ:

– Наша робота про зварювання вибухом, зварювання за рахунок енергії вибуху. Матеріал, отриманий таким чином, більш стійкий до імпульсного впливу – наприклад, до розриву тих самих фугасних снарядів. І не лише снарядів, це можуть бути вибухи якихось залишків нафти, інших речовин. У технології зварювання вибухом дуже широке коло застосування. Це інструмент для отримання більш стійких до імпульсного впливу матеріалів. Головна мета використання таких матеріалів – забезпечити високий рівень захисту при мінімізації ваги і витрат. Економічний ефект досягається за рахунок використання меншої кількості металу. У нас є зразки матеріалів, деякі з них проходили випробування калібром 7,62, вони не дають пробоїн, тобто такі пластини можна використовувати у бронежилетах. Та наразі для військових вже закуповують імпортні бронежилети, там застосовується кевлар. Тому треба реально оцінювати ситуацію. Якщо кевлар вже використовують для виготовлення бронежилетів, то наші матеріали можна адаптувати для інших потреб, зокрема для підсилення кузовів бойових автомобілів, бо наші матеріали конструкційно стійкіші за кевлар. Їх можна застосовувати і у мирному житті, а не лише у військовій сфері. Крім того військова і цивільна сфери щільно поєднані між собою, одні й ті самі речі можуть бути використані і там, і там. Наприклад, потреба захистити кожухи двигунів у вибухонебезпечній ситуації може виникнути не лише під час бойових дій, а й у цивільному житті у надзвичайних ситуаціях. Зараз, в умовах енергетичної кризи, коли в країні на повну потужність працюють теплові та атомні станції, цим об’єктам необхідно забезпечити високий захист. Матеріали, які ми пропонуємо, можна використовувати для захисту кожухів електродвигунів, для захисту резервних джерел живлення у надзвичайних ситуаціях.
КрНУ