Оптоволоконные «нити» ученых Пермского Политеха помогут отследить разрушение важных конструкций

Москва, 19 ноя - ИА Neftegaz.RU. Исследователи из Пермского Политеха разработали уникальную технологию, которая позволяет мгновенно отслеживать разрушение ответственных конструкций. Это можно будет сделать с помощью Smart-слоев – оптоволоконных «нитей», которые внедряются внутрь изделий из композитных материалов, а также их можно крепить на поверхность готовых конструкций.
Об этом сообщила пресс-служба университета.

Разработка, у которой пока нет аналогов в мире, поможет проводить мониторинг состояния изделий в режиме реального времени без остановки рабочего процесса производства.

Результаты исследования ученые опубликовали в журналах AIP Conference Proceedings и Journal of Optical Technology.
Работу они выполнили в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования РФ.

Тезисы доцента кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций», научного сотрудника НОЦ акустических исследований, разработки и производства композитных и звукопоглощающих авиационных конструкций Пермского Политеха, к.т.н. Г. Шипунова:

• в настоящее время для отслеживания деформации и разрушения ответственных конструкций применяют волоконно-оптические датчики, но устанавливать их на поверхность или внедрять в структуру изделий достаточно сложно, так как хрупкая волоконная линия может обломиться;
• зарубежные ученые разработали для мониторинга специальные «упаковки» с толстыми стенками, но они искажают данные и непригодны для внедрения в структуру конструкции;
• мы предложили применять тонкостенные Smart-слои;
• они смогут осуществлять диагностику в режиме реального времени и определять долговечность изделий;
• оперативный удаленный мониторинг позволяет повысить стойкость и безопасность конструкций, сократив влияние человеческого фактора;
• кроме того, за счет нашей разработки можно сократить финансовые и временные затраты предприятий на ремонт и техническое обслуживание.

Пермские исследователи создали Smart-слои на основе волоконных брэгговских решеток и полимерных пленок.
В отличие от аналогов, тонкие конструкции могут:

• работать в широком диапазоне температур;
• обеспечивать высокую точность диагностики.

Smart-слои можно быстро и эффективно устанавливать на поверхность любой конструкции из композитных материалов, не повреждая датчики контроля.
При внедрении в структуру изделия оптоволокно не разрушается, а датчики не «теряются» в полимерном материале.

Другие системы мониторинга, которые используют сейчас, не всегда подходят для диагностики конструкций большого формата или требуют специального оборудования в дорогостоящих лабораториях и остановки процесса производства.

Чтобы изучить эффективность технологии, ученые Пермского Политеха провели серию испытаний вместе с коллегами из Центра экспериментальной механики и Института механики сплошных сред УрО РАН.
Инновационная система мониторинга будет перспективна для внедрения в авиационной, аэрокосмической, горнодобывающей, железнодорожной, строительной областях и мостостроении.

Ученые уже представили первые прототипы, которые готовы к внедрению на предприятиях.
Сейчас разработка находится в поиске заинтересованных компаний, на базе которых можно будет провести опытно-конструкторские работы.

Напомним, что ранее ученые из Пермского Политеха разработали технологию, которая поможет эффективно очистить почву и воду от нефти и нефтепродуктов.