Разработка критериев оценки поврежденности деформируемых материалов на основе анализа параметров акустической эмиссии, регистрируемых новым типом волоконно-оптических преобразователей на базе адаптивных лазерных голографических интерферометров

Проект направлен на решение актуальной проблемы повышения эффективности оценки повреждений в оборудовании и элементах конструкций, выполненных из металлических и неметаллических конструкционных материалов. В настоящее время с разработкой и активным внедрением в промышленность новых материалов существует проблема, связанная с отсутствием достоверных критериев и параметров оценки поврежденности данных материалов. Это связано с тем, что становление теории разрушения металлических материалов происходило десятилетиями и позволило сформировать подходы к проектированию на основе теоретических расчетов. Быстрое внедрение новых материалов порой не позволяет сформировать достаточный объем теоретических знаний об их свойствах, с учетом недостатка экспериментальных данных по использованию данных материалов. Это требует компенсации недостающих знаний о поведении материалов в различных условиях необходимым контролем или постоянным мониторингом структурного состояния (Structural Health Monitoring). Однако, существует на настоящий момент и недостаток в достоверных критериях оценки степени поврежденности листовых конструкций и аппаратов из ПКМ на основе метода акустической эмиссии (АЭ), зарекомендовавшего себя при контроле ответственных конструкций из металлических материалов. Основные подходы к использованию метода АЭ основываются на идентификации типов и опасности развивающихся дефектов. Применение имеющихся критериев в листовых конструкциях осложнено трансформацией волн АЭ при их распространении в пластинах из-за дисперсии скорости звука. Использования локальных пьезоэлектрических датчиков имеет ряд ограничений, связанных с их низкой помехозащищенностью, слабой защищенностью от окружающей среды. В настоящее время предлагаются решения, использующие новый тип пока еще мало используемых волоконно-оптических датчиков АЭ на базе адаптивных голографических интерферометров. Однако данные типы датчиков являются распределенными в отличие от локальных пьезоэлектрических датчиков. Проблема связана с отсутствием на настоящий момент достоверных методов диагностики поврежденности оборудования и конструкций на основе использования метода АЭ с применением волоконно-оптических преобразователей на адаптивных лазерных голографических интерферометрах в качестве сенсоров. Существующие критерии оценки параметров повреждений на основе регистрируемых параметров АЭ не подходят для оценки повреждений в ПКМ при использовании в качестве датчиков распределенных преобразователей АЭ на базе волоконно-оптических датчиков. Данные типы датчиков еще мало изучены, однако имеют устойчивую перспективу применения в протяженных конструкциях типа резервуаров, трубопроводов, а также корпусных изделий летательных аппаратов. Проблема диагностики подобных конструкций, прежде всего, связана с их размерами и трансформацией ультразвуковых волн акустической эмиссии в процессе их распространения при возникновении повреждения. Правильная идентификация повреждения в конструкции важна как для исключения ложных срабатываний, так и для обеспечения недопустимости пропуска опасного повреждения. Отсутствие достаточной практической информации и сформированной теоретической базы не позволяет внедрять новые методы диагностики на действующем оборудовании или летательных аппаратах. В связи с чем, повышение достоверности в определении характера и степени поврежденности конструкций с использованием локальных пьезоэлектрических и новейших волоконно-оптических датчиков при использовании метода АЭ является важной задачей.