Российские учёные нашли способ управлять разрушением стеклопластика
Специалисты научились управлять процессом разрушения стеклопластиков с помощью компьютерной модели
Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета научились управлять процессом разрушения стеклопластиков с помощью вибраций. Это открытие позволит сделать надёжнее критически важные конструкции – от крыльев самолётов до лопастей ветрогенераторов – и продлить срок их службы.
Разрушительные факторы в качестве инструмента контроля
В отличие от металлов, стеклопластик часто разрушается внезапно, без видимых внешних признаков. Многократные нагрузки в реальных условиях – турбулентность для самолёта, порывы ветра – вызывают накопление скрытых микротрещин. Чтобы обезопасить конструкции, инженеры вынуждены закладывать избыточную прочность, что утяжеляет изделия и увеличивает их стоимость.
Российские исследователи предложили инновационный подход: использовать сами разрушительные факторы в качестве инструмента контроля. В лаборатории с помощью цифровых технологий они смоделировали усталость материала, создали в образцах трещины и, растягивая их, одновременно воздействовали контролируемыми крутильными вибрациями, аналогичными реальным эксплуатационным.
Результат цифрового исследования показал: для уже повреждённых образцов правильно подобранные вибрации не ускоряли, а замедляли и стабилизировали рост трещины.
Главный враг стал союзником
Открытие имеет глобальное значение для авиационной, энергетической и транспортной отраслей, где стеклопластики незаменимы благодаря лёгкости и прочности.
Внедрение разработки напрямую связано с цифровой трансформацией промышленности. На её основе можно создавать интеллектуальные системы мониторинга с датчиками, которые в реальном времени будут отслеживать состояние конструкции и автоматически генерировать стабилизирующие колебания для сдерживания роста обнаруженных дефектов.
