Ученые Пермского Политеха нашли способ диагностировать скрытые дефекты конструкций на ранней стадии с помощью акустической эмиссии. В пресс-службе учреждения рассказали, что внутри сооружений может возникнуть микротрещина или расслоение, которые издают высокочастотный звук, поэтому специалисты должны «послушать» сам материал и расшифровать издаваемый им сигнал.
Стеклопластик — это суперматериал, который в пять раз легче стали, не ржавеет и не боится химии. Из него делают мосты, лопасти ветряков, корпуса самолетов и поездов. Но у него есть опасная особенность в виде серьезных повреждений, которые часто остаются невидимыми, развиваясь внутри.
Иногда визуально конструкция выглядит целой, но в любой момент может разрушиться. Исследователи системно изучили, как «звучат» разные повреждения. Они наносили на образцы вмятины и царапины, а затем фиксировали звуки сверхчувствительными датчиками.
В результате специалисты смогли классифицировать звук каждого дефекта:
- Глухой треск (50−120 кГц) означает микротрещину в смоле. Это не опасно, участок можно просто наблюдать.
- Отчетливый щелчок (180−350 кГц) — сигнал о начале расслоения. Требуется срочный ремонт.
- Резкий высокочастотный сигнал (400−600 кГц) — разрыв несущих волокон. Эксплуатация недопустима.
Теперь, анализируя акустические сигналы, можно точно диагностировать внутренние повреждения и предотвратить аварию задолго до того, как конструкция выйдет из строя. В перспективе критически важные объекты — мосты, лопасти ветрогенераторов, элементы самолетов оснастят сетями датчиков, которые в реальном времени будут «слушать» материал и автоматически предупреждать об опасности.
Ранее Наука Mail сообщала, что японские ученые создали самовосстанавливающийся материал для распознавания трещин.
