Исследования

Аддитивное Производство

В лаборатории имеются широкие возможности по созданию изделий сложной формы и внутренней структуры из термопластичных полимерных материалов (в том числе биосовместимых):

3D-печать изделий методом послойного наплавления (FDM) с использованием стандартных (ABS, PLA, PP и др.), инженерных (ASA, PC и др.), а также высокотемпературных (PEEK, PEKK, Ultem, PEEK+CF) и наполненных (ABS+CF, ABS+GF, PEEK+CF) термопластичных полимеров.
3D-печать изделий методом селективного лазерного спекания (SLS).
3D-печать изделий из термопластов, армированных непрерывными композитными волокнами на основе углеродных жгутов и термореактивного связующего.
Многоосевая 3D-печать изделий из термопластичного композиционного материала с непрерывным армированием композитным волокном по произвольной траектории.

Экспериментальные исследования

Экспериментальная база лаборатории ориентирована на высокоточные исследования механических характеристик, свойств поверхности и внутренней структуры образцов искусственных и природных материалов:

Проведение механических испытаний образцов на растяжение, сжатие, кручение и изгиб, в том числе в жидкой среде, с максимальной нагрузкой 5 кН включительно. Терморегулируемая камера-ванна позволяет точно моделировать условия окружающей физиологической среды, необходимые для биомедицинских испытаний.
Определение механических и прочностных свойств искусственных и биологических образцов.
Бесконтактное измерение деформаций образцов в процессе испытания, в том числе в жидкой среде.
Измерение в процессе испытания с высокой точностью и разрешением поля деформаций на поверхности образца с помощью системы трехмерной цифровой корреляции изображений (DIC).
Исследование структуры поверхности как искусственных материалов, так и природных объектов, в том числе жидких или биологических образцов с использованием электронной микроскопии.
Исследование структуры поверхности образцов с использованием оптической микроскопии с различными методиками контрастирования – светлое поле, темное поле, дифференциальный интерференционно-контрастный метод, а также поляризация.

Проектирование и вычисления

В лаборатории выполняются работы по проектированию и численному многоуровневому моделированию структур и изделий сложной формы и внутреннего строения, в том числе с использованием собственных разработанных программных продуктов:

Многомасштабное конечно-элементное моделирование с использованием различных подходов механики упругопластического и вязкоупругого поведения, а также разрушения материалов.
Определение эффективных механических свойств изделий с учетом микроструктурной морфологии.
Создание численных конечно-элементных моделей на основе данных микрокомпьютерной томографии.
Создание моделей и определение свойств материалов и структур с использованием подходов машинного обучения.
Исследование материалов со случайной структурой на основе подходов стохастического моделирования и математической морфологии.