В хоккейном спорте высоких достижений все увереннее приживаются углепластиковые клюшки. 85% хоккеистов НХЛ, играющих именно такими клюшками, тому подтверждение. Современный хоккей отличается существенным многообразием приемов и техник. А результат игры зависит от эффективных бросков шайбы, которые, кроме мастерства, требуют высококачественной экипировки.
Специалисты Центра «Композиты России», в одной из своих работ по созданию хоккейной клюшки, традиционно применили компьютерное моделирование для определения оптимальной схемы армирования углеродного волокна в конструкции.
Для оценки эффективности клюшки при выполнении бросков был проведен анализ соударения неподвижной клюшки с шайбой, движущейся прямо перпендикулярно поверхности крюка со скоростью 30 м/с. Анализ выполнен в динамической постановке. Было проанализировано поведение системы клюшка-шайба в интервале времени 0,02 с от начала соударения. Анализ показал, что существует ряд опасных моментов: высокие местные напряжения могут привести к накоплению дефектов и усталостному разрушению композита, деградации физико-механических свойств.
«После проведения доработок специалисты Центра увеличили жесткость конструкции, на 55% снизили максимальные расчетные напряжения в волокне, а циклическую прочность повысили на 500%. Таким образом, в процессе моделирования изделия была разработана модифицированная укладка, позволяющая изготовить существенно оптимизированное изделие» — говорит Владимир Нелюб, директор МИЦ «Композиты России».
Для создания опытного образца клюшки была создана электронная модель теоретического контура клюшки и конструктивных элементов. Для композитного изделия важным является, помимо дизайна изделия в целом, разработать схемы раскроя и укладки отдельных слоев композиционного материала.
«Изготовление опытного образца специалисты нашего Центра выполняли по следующей схеме: изготовление препрегов на выбранном связующем и наполнителях, раскрой внутренних пеноблоков, элементов слоев армирующего наполнителя, укладка слоев преформы в соответствии с разработанной конструкторской документацией, полимеризация преформы в оснастке, извлечение и обрезка припуска» – рассказывает Владимир Нелюб.
Длина первого опытного образца клюшки от края палки до пятки составила 1798 мм, масса – 430 г. У второго образца, изготовленном с уменьшением давления прессования на 10%, длина – 1801 мм, масса – 436 г.
Межотраслевой инжиниринговый центр «Композиты России» – это структурное подразделение МГТУ им. Н.Э. Баумана созданное 15 июня 2011 года для содействия в разработке, производстве и коммерциализации высокотехнологичных решений университета (новые материалы, композиты, нанотехнологии, информационные технологии), формирования научного задела и современных образовательных технологий и программ. Центр реализует «замкнутый цикл» инжиниринговых и научно-образовательных услуг, от разработки до внедрения технологий и промышленной продукции в ключевые сектора экономики РФ, такие как: транспортный, строительный, ЖКХ, энергетический, нефтегазовый, медицинский и IT.
МГТУ им. Н.Э. Баумана — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана — Первый технический университет в России. Обучение в МВТУ им. Н.Э. Баумана ведется на 19 факультетах дневного обучения. Работает аспирантура и докторантура, два профильных лицея. МВТУ им. Н.Э. Баумана осуществляет подготовку более 19 тысяч студентов практически по всему спектру современного машино- и приборостроения. Научную и учебную работу ведут более 320 докторов и около 2000 кандидатов наук. Всего Университет выпустил около 200 тысяч инженеров. Основными структурными подразделениями университета являются научно-учебные комплексы, имеющие в своем составе факультет и научно-исследовательский институт.