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 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 и 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 2023 г. НИР на основе разработанных компьютерных моделей волновой динамики слоистых упругих материалов с локализованными неоднородностями различных типов проведен параметрический анализ ультразвуковых волновых процессов в них; отработаны экспериментальные методики измерения резонансных частот рассеяния для дефектов типа расслоений с использованием лазерной виброметрии; развит и экспериментально апробирован алгоритм идентификации геометрических характеристик расслоения по данным ультразвукового зондирования. Полученные результаты могут применяться при создании аппаратно-программных комплексов мониторинга и диагностики состояния тонкостенных конструкций.