Классификация и идентификация источников сигналов акустической эмиссии, регистрируемых новым типом распределенных волоконно-оптических датчиков

Проект направлен на решение актуальной проблемы, связанной с повышением эффективности оценки технического состояния транспортной техники нового поколения в процессе ее эксплуатации. Проблема заключается в том, что быстрое обновление и внедрение современных материалов нового поколения на новой технике, к которой предъявляются все большие требования по удельной прочности, стойкости и технологичности, порой не позволяет сформировать достаточный объем теоретических и практических знаний об их свойствах. Учитывая недостаток экспериментальных данных по использованию данных материалов в различных климатических условиях и видах нагрузок, требуется высокий уровень контроля качества готовых изделий как после выпуска продукции, так и в период эксплуатации. Это связано с тем, что становление теории разрушения металлических материалов происходило десятилетиями и позволило сформировать подходы к проектированию на основе теоретических расчетов. Учитывая анизотропию свойств конструкций, выполненных из полимерных композиционных материалов (ПКМ), требуется не только применение различных методов испытания и контроля качества, но порой требуется использование постоянного мониторинга технического состояния или, так называемого мониторинга структурного состояния (Structural Health Monitoring) особо ответственных силовых элементов транспортной техники. В настоящее время практически единственным типом используемых в АЭ методе преобразователей являются локальные пьезоэлектрические преобразователи, имеющие высокую чувствительность. Однако они имеют определенные ограничения, связанных с низкой помехозащищенностью, а также слабой защитой от окружающей среды. В настоящее время предлагаются решения использующие новый тип пока еще мало используемых волоконно- оптических преобразователей, уже активно применяемых в распределенных системах мониторинга в качестве датчиков температуры, деформации, в том числе тензодатчики на решетках Брэгга. Новые типы волоконно-оптических преобразователей на базе адаптивных голографических интерферометров, пока еще не получили широкого применения в качестве датчиков АЭ. Это связано с проблемами аттестации датчиков и интерпретации результатов контроля. В отличие от локальных пьезоэлектрических преобразователей волоконно-оптические датчики являются распределенными: изменение характера их размещения в объекте контроля приводит к изменению амплитудно- частотной характеристики датчика и, как следствие, изменению параметров регистрируемых ими сигналов АЭ. Существующие методы идентификации источников сигналов АЭ и критерии оценки параметров повреждений на основе параметров АЭ не подходят для оценки повреждений для распределенных волоконно-оптических датчиков АЭ. Волоконно-оптические датчики в части их применения для целей АЭ диагностики еще мало изучены, однако имеют устойчивую перспективу применения не только на летательных аппаратах, но и крупногабаритных конструкциях резервуаров, трубопроводного транспорта и других корпусных изделий. Кроме высокой помехозащищенности от электромагнитных помех основными преимуществами волоконно-оптических датчиков в сравнении с пьезоэлектрическими является распределенный характер их размещения и возможность встраивания в структуру, например, полимерного композиционного материала типа стекло- или углепластика в процессе формования изделия. Таким образом, проект направлен на решение проблемы, связанной с разработкой новых и уточнением существующих методов классификации и идентификации источников сигналов АЭ, зарегистрированных новым типом волоконно- оптических датчиков АЭ, а также уточнением критериев оценки поврежденности конструкционных материалов, применяемых для изготовления транспортной техники нового поколения.