Разработка расчетно-экспериментальных методов диагностики конструкций и определения и мониторинга деградации свойств материалов на основе систем возбуждения и регистрации бегущих волн/

Объектом исследований являются ультразвуковые волновые процессы в тонкостенных инженерных конструкциях, а также математические и компьютерные модели, адекватно их описывающие. Цель проекта: развитие методов раннего обнаружения скрытых дефектов и признаков деградации материала тонкостенных конструкций с помощью ультразвуковых бегущих волн, возбуждаемых и регистрируемых системой встроенных пьезоактивных элементов, сенсоров различных типов и бесконтактных ультразвуковых преобразователей. Методы исследований: разработка эффективных компьютерных моделей на основе решения краевых задач волновой динамики с помощью полуаналитического интегрального подхода,применение метода конечных элементов, разработка гибридных численно-аналитических схем; проведение параметрического анализа и экспериментальных измерений для верификации создаваемых компьютерных моделей и подтверждения выявленных эффектов. В результате выполнения этапа 2021 г. НИР созданы демонстрационные образцы с распределенной сетью активных пьезосенсоров и стенды для экспериментальных измерений средствами лазерной виброметрии и бесконтактными пьезопреобразователями; разработаны и апробированы новые компьютерные модели для изучаемых волновых процессов и проведена их численная и экспериментальная верификация; изучены факторы, влияющие на ультразвуковую диагностику композитных материалов, выявлены новые волновые эффекты. Разработанные компьютерные модели и полученные результаты параметрического анализа могут применяться при создании аппаратно-программных комплексов ультразвукового волнового мониторинга и диагностики состояния тонкостенных конструкций.