Томские ученые создали метод изучения композитных материалов для авиастроения

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Малайзии разработали метод исследования композитных материалов, применимых в авиастроении. Уникальный подход позволяет с высокой точностью обнаруживать дефекты, которые могут стать причиной аварий, сообщает ТАСС.

«Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Малайзии впервые исследовали углерод-углеродный композит новым методом неразрушающего контроля — ультразвуковой инфракрасной термографией. Сам материал является перспективным для ракетной и авиационной техники, так как выдерживает температуру до 2500 градусов. Эксперименты доказали, что этот метод позволяет с высокой точностью и в режиме онлайн обнаруживать дефекты в материале. Если их вовремя не обнаружить, они могут стать причиной аварийных ситуаций», — говорится в сообщении.

Композитные материалы, несмотря на высокую прочность, уязвимы для ударных повреждений. Мельчайшие разрывы волокон материала со временем могут расти, увеличивая угрозу аварии. Среди них так называемые «целующиеся» дефекты, представляющие собой трещины с соприкасающимися краями, которые сложно обнаружить традиционными способами.

«Суть метода проста: в объект контроля вводится мощный ультразвук частотой 20–40 килогерц — гораздо мощнее, чем в традиционном ультразвуковом контроле. Ультразвуковая волна, распространяясь в твердом теле, вызывает трение стенок дефектов, генерируя тепловую энергию. Эту энергию мы фиксируем с помощью инфракрасной камеры, установленной на небольшом расстоянии от объекта контроля. По тепловому „отпечатку“ дефектов можно судить об их расположении и характеристиках», — пояснил заведующий научно-производственной лабораторией «Тепловой контроль» Томского политехнического университета Владимир Вавилов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Composites Part B: Engineering.