 (1).svg)
 (1).svg)
Бесконтактный способ контроля дефектов в полимерных композитах и пенометаллах
09 декабря 2025
Проект реализуется при поддержке гранта Российского научного фонда №23-79-10107.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Optics and Lasers in Engineering (Q1; IF:4,6).
Композиционные материалы и пенометаллы сегодня активно используются в ракетно-космической и транспортной технике нового поколения. Существующие методы неразрушающих испытаний не подходят в полной мере для контроля качества таких материалов, имеющих слоистую, ячеистую или пористую структуру. Это определяет актуальность создания новых методик неразрушающих испытаний для обнаружения дефектов в изделиях сложной конфигурации.
Ученые Томского политехнического университета разработали альтернативную бесконтактную систему диагностики качества алюминиевых, углепластиковых и стеклопластиковых композитных материалов. Главная особенность метода заключается в использовании бесконтактного широкополосного излучателя для ввода акустического сигнала в контролируемые изделия. Анализ процесса распространения упругих волн в материалах и их взаимодействия с дефектными включениями осуществляется с помощью сканирующей лазерной виброметрии. Обработка данных позволяет определить резонансные частоты контролируемого изделия и выделить области дефектов при их наличии.
Для изучения вибрационных характеристик газоразрядного излучателя ученые в рамках эксперимента исследовали воздушное пространство возле излучателя. Для этого они применили метод рефрактовиброметрии. Он заключается в преломлении лазерного луча в зонах переменного давления в воздухе, возникающих при распространении ультразвука. Создав высокую плотность точек в области сканирования, политехники с высокой точностью визуализировали распространение акустических полей, распространяющихся от газоразрядного излучателя в широком диапазоне частот.
Бесконтактная диагностика является более точной за счет исключения влияния присоединенной массы на результаты контроля. Данный способ энергоэффективен и экономически более выгоден, поскольку в импульсе кратковременно передается большое количество энергии. Кроме того, его можно применять для контроля тонких, хрупких и гидрофильных материалов.
Исследования в рамках проекта РНФ будут продолжены в течение следующих двух лет. В планах ученых — повысить стабильность устройства, чтобы от импульса к импульсу количество передаваемой энергии было стабильным. Для этих целей исследователи намерены отрегулировать внутренние параметры генератора импульсов тока и изучить различные конфигурации электродной системы.