Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Российские ученые нашли способ предсказывать поломки самолетов

© РИА Новости / Сергей Мамонтов / Перейти в фотобанкОпытный образец пассажирского самолёта МС-21 в испытательном цехе Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) в Московской области
Опытный образец пассажирского самолёта МС-21 в испытательном цехе Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) в Московской области

МОСКВА, 17 апр — РИА Новости. Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" впервые предложили бесконтактный метод контроля внутренних напряжений в полимерных композитах, с помощью которого можно предсказывать появление дефектов, а не только диагностировать их. Метод поможет намного проще и дешевле оценивать повреждения композитных конструкций: например, деталей авиатехники или корабельных корпусов. Работа опубликована в "Journal of Alloys and Compounds".

Старт ракеты-носителя Протон-М с телекоммуникационным космическим аппаратом Амазонас-5 с пусковой площадки космодрома Байконур
В России разработали новый сплав для авиации и космонавтики
Композиты сегодня особенно часто используются в транспортной сфере. Для того, чтобы оценить качество и долговечность материала важна оценка внутренних напряжений всей конструкции, – как на стадии ее изготовления, так и при использовании. Существуют композиты, где внутреннее напряжение после изготовления достигают 95% от предела прочности, – то есть, ещё немного напряжения – и материал просто треснет.

В углепластиках, стеклопластиках, гибридных композитах нет такого уровня внутренних напряжений после изготовления, но они все равно накапливаются под действием эксплуатационных нагрузок, внешней среды и погодных факторов. Это приводит к повреждениям материала и снижению его несущей способности. 

© НИТУ «МИСиС»)Старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ "МИСиС" Андрей Степашкин
Старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ МИСиС Андрей Степашкин
"Методы контроля напряжений в композитных конструкциях зачастую неудобны, – поясняет старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ "МИСиС"  Андрей Степашкин. – Например, неконтактные методы (ультразвуковая, акустическая дефектоскопия) позволяют выявлять только уже появившиеся дефекты и не дают информации ни о действующих в материале напряжениях, ни об их распределении по телу конструкции. А традиционные методы оценки напряжений являются контактными и требуют подключения к материалу при помощи наклейки. Получается, что стадия до появления дефекта бесконтактными методами почти не охвачена. Поэтому мы вынуждены были разработать новый способ".

Идея ученых НИТУ "МИСиС" – в оценке напряжений с помощью аморфных магнитомягких микропроводов, которые еще на стадии изготовления закладываются между слоями углепластика и образуют чувствительную к напряжениям сетку. 

Напряженное состояние в материале, окружающем микропровод, влияет на то, как вещество в проводе реагирует на внешнее магнитное поле. Соответственно, измерения можно проводить бесконтактно, без подключения чувствительного элемента: его наклейка не требуется, так как он заложен внутрь материала на необходимую глубину еще на стадии изготовления. 

Лаборатория Перспективные энергоэффективные материалы разработка аморфных сплавов
Ученые отожгли наночастицы из алюминиевых стекол
Авторы отмечают и возможность пользоваться всего одним датчиком – в отличие от распространенных методов дефектоскопии, требующих размещения аппаратуры по обе стороны изучаемой детали. То есть, данная технология существенно упрощает, ускоряет и удешевляет процесс оценки состояния композита, позволяя не только фиксировать, но и предсказывать появление дефектов бесконтактным способом.

На данный момент исследователи отработали различные режимы измерения и сам способ внедрения проводов в композит, убедившись, что свойства материала от этого не ухудшаются. 

Методику НИТУ "МИСиС" уже оценили по достоинству несколько представителей космической и авиационной отрасли, а также разработчики композитных материалов. По словам Андрея Степашкина, теперь коллективу предстоит "выйти из лаборатории" и разработать на основе лабораторного прибора прототип датчика и измерительной системы.

"Мы сделали только первый шаг, но уже видим конкретное применение нашей разработке", – подчеркнул ученый. – Есть у нее и дополнительные возможности: внедряемая в материал сетка из микропроводов может обеспечивать "сток" статического заряда в конструкциях из стеклопластиков. То есть, наши провода вполне могут заменить металлические сетки, которые вставляются в эти материалы сейчас".


Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала