Сотрудники Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» нашли способ предсказывать поломку деталей авиатехники или корабельных корпусов.

Ученые предложили бесконтактный метод контроля внутренних напряжений в полимерных композитах, с помощью которого можно предсказывать появление дефектов, а не только диагностировать их.

«Методы контроля напряжений в композитных конструкциях зачастую неудобны. Например, неконтактные методы (ультразвуковая, акустическая дефектоскопия) позволяют выявлять только уже появившиеся дефекты. А традиционные методы оценки напряжений являются контактными и требуют подключения к материалу при помощи наклейки», – рассказал старший научный сотрудник Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» Андрей Степашкин.

Получается, что стадия до появления дефекта бесконтактными методами почти не охвачена.

В настоящее время существуют композиты, где внутреннее напряжение после изготовления достигают 95 процентов от предела прочности, – то есть, ещё немного напряжения – и материал просто треснет.

Например, 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.

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

Новый метод, предложенный российскими учеными, дает возможность пользоваться всего одним датчиком. То есть, данная технология существенно упрощает, ускоряет и удешевляет процесс оценки состояния композита, позволяя не только фиксировать, но и предсказывать появление дефектов бесконтактным способом.