Разработка теоретических и экспериментальных основ выявления скрытых повреждений композитных материалов радиоволновым методом.

В настоящее время полимерные композиты, например, угле- и органопластики широко используются в авиационной технике, авиационных двигателях для изготовления высоконагруженных несущих элементов. Основным достоинством композитных материалов на основе синтетических армирующих волокон является высокая удельная прочность, возможность в широких пределах управлять прочностью и жесткостью конструкции, добиваясь ее высокого весового совершенства. Существенным недостатком традиционных слоистых композитов является низкая стойкость к трансверсальному удару. Низкоскоростные удары являются достаточно частым явлением при эксплуатации авиационных конструкций: падение инструмента при обслуживании, град, гравий с взлетно-посадочной полосы, попадание птиц и т.д. Возникающие при ударах внутри- и межслойные повреждения (расслоения, разрыв волокон) существенно влияют на остаточную прочность композитного элемента и могут приводить к его внезапному разрушению в процессе штатной эксплуатации. В связи с этим важной частью мониторинга состояния композитных конструкций является выявление ударных дефектов для их дальнейшего ремонта или принятия решения о замене всего элемента. Для выявления дефектов в композитных конструкциях разработано большое количество методов неразрушающих контроля (НК), включая акустические и акустико-эмиссионные методы, термографию, шерографию, модальный анализ, компьютерную томографию и т.д. Общим ограничением указанных методов НК является необходимость предварительного определения места удара в ходе визуального осмотра. Индикаторные покрытия частично упрощают эту задачу, однако их использование также сопряжено с рядом трудностей. В этой связи значительный интерес представляет определение места возможного удара в полуавтоматическом режиме с использованием дистанционных методов контроля, в частности, радиолокационных и радиоволновых. В то же время, необходимо развитие научно-методических основ их использования для идентификации дефектов в композитах. Целью проекта является разработка теоретических и экспериментальных основ выявления определения дефектов структуры полимерных композитных материалов, возникающих вследствие низкоскоростных трансверсальных ударов, радиоволновым методом. Заявляемый Проект предполагает проведение исследований по следующим направлениям: - проведение численного моделирования определения типов повреждений композитных материалов (внутрислойные повреждения, расслоения, обрыв волокон); - экспериментальные исследования композитных материалов с ударными повреждениями (дефектами) радиоволновым и радиолокационным методами; - верификация результатов расчетов по полученным экспериментальным данным, формирование рекомендаций по дальнейшему развитию методики экспериментального определения ударных повреждений в композите радиолокационными и радиоволновыми методами.