В Саровском физико-техническом институте (СарФТИ) НИЯУ МИФИ 26 октября завершился первый цикл встреч для старшеклассников Сарова в рамках городского проекта «Профтренд. Школа – вуз – предприятие».
Преподаватели СарФТИ НИЯУ МИФИ, научные сотрудники РФЯЦ-ВНИИЭФ Максим Пухов и Дмитрий Замотаев и преподаватель СарФТИ Андрей Додин рассказали старшеклассникам школ №5 и №20 о прочности различных материалов и особенностях работы с 3D-печатью и провели опытные испытания в лабораторных условиях и в виртуальной среде.
«С помощью 3D-принтера была подготовлена партия образцов, имеющих разные характеристики. Участники профпробы сначала изучили, как настроить плотность и паттерн заполнения 3D-модели, чтобы одинаковые по размерам образцы имели отличающиеся прочностные свойства. Затем на специальной разрывной машине в лаборатории «Статистическая прочность и материаловедение» кафедры технологии специального машиностроения они выявили свойства ABS-пластика, из которого напечатаны образцы. Далее полученные эмпирические данные использовались уже в виртуальном эксперименте – программной имитации нагрузок на работающий пропеллер квадрокоптера», – рассказали преподаватели.
В ходе экспериментов ребята смогли самостоятельно прийти к выводу, что послойную (FDM) 3D-печать нецелесообразно использовать для изготовления лопастей пропеллера. Расчеты с помощью разработанного в РФЯЦ-ВНИИЭФ программного пакета «ЛОГОС» показали, что пропеллер, напечатанный на 3D-принтере, сломается, не выдержав аэродинамических нагрузок, и квадрокоптер не только не достигнет заданной цели, но, возможно, даже не взлетит, рассказал Андрей Додин.
«Ценный вывод нашей профпробы: для задачи производства элементов винта дрона нужно использовать другие материалы или другой способ изготовления, например, литьё или фрезерную резку», - добавил он.
Старшеклассники назвали состоявшиеся профпробы самыми запоминающимся. По их мнению, такие практические работы полезны тем, что они привлекают конкретикой, помогают более серьезно относиться к изучению в школе математики и физики, условиям соблюдения чистоты эксперимента, а также под практическим углом понять задачи и оценить деятельность научных сотрудников ядерного центра «ВНИИЭФ».
Цикл, проходивший в сентябре-октябре, включал 16 профпроб. Под руководством преподавателей и кураторов-студентов участники разобрали следующие темы: «Программирование микроконтроллеров Arduino»; «Измерительное оборудование в электронике»; «Криптография и основы информационной безопасности»; «Моделирование в Компас-3D»; «Программирование на Python»; «Визуализация данных»; «Прочность, сжатие, сопротивление материалов»; «Подготовка модели к 3D печати».
В ноябре в СарФТИ НИЯУ МИФИ стартует следующая серия профпроб, в них примут участие старшеклассники школ №7 и №10 города Сарова.