Понять, о чём «кричат» металлы

Понять, о чём «кричат» металлы

26.07.2022 Учёный из ТГУ создаёт усовершенствованную методику прогнозирования разрушения металлических материалов.

Учёный из Тольяттинского государственного университета (ТГУ) создаёт усовершенствованную методику прогнозирования разрушения металлических материалов. Исследование Эйнара Аглетдинова поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).

Эйнар Аглетдинов – младший научный сотрудник научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) Тольяттинского госуниверситета. В лаборатории «Физика прочности и интеллектуальные диагностические системы»  института давно и весьма успешно занимаются исследованием механизмов пластической деформации и разрушения современных материалов с помощью метода акустической эмиссии*.

– Цель моей работы – найти в сигналах акустической эмиссии общие признаки и закономерности наступающего разрушения материала. Если вовремя не заметить деструктивный процесс и не принять соответствующие меры, потери от катастрофического разрушения могут быть не только экономическими, но и человеческими, – говорит Эйнар Аглетдинов. – С помощью акустической эмиссии можно отследить невидимые глазу процессы, происходящие в материале при его деформировании. Во время механических испытаний, то есть когда мы «мучаем» материал, например, гнём его, растягиваем, царапаем и так далее, происходит излучение упругой энергии. Говоря простым языком, материал «кричит». Только «кричит» он в таком диапазоне, который не слышим человеческим ухом. Это очень высокие частоты.

Зафиксировать «крики» материалов могут специальные датчики. Такие сигналы содержат в себе много полезной информации о процессах, происходящих внутри материала.

– Но чтобы эту полезную информацию извлечь, её необходимо «расшифровать». Делается это с помощью различных методов анализа и обработки сигналов, – поясняет Эйнар Аглетдинов. – Новизна и уникальность моей работы заключается в том, что я буду применять так называемые методы нелинейной динамики. В их основе лежит представление о деформируемом материале как об открытой нелинейной термодинамической системе. Такая система способна демонстрировать некоторые общие свойства, присущие очень многим сложным природным и искусственным системам – земной коре, турбулентной жидкости, атмосфере, коре головного мозга, финансовым рынкам и т. д. Именно поэтому моя работа носит фундаментальный характер.

В рамках своего исследования молодой учёный ТГУ проведёт ряд лабораторных экспериментов по механическим испытаниям металлов с одновременной записью сигналов акустической эмиссии. В качестве металлов выбраны медь, алюминий, серебро и никель. По результатам экспериментов будут получены большие массивы данных акустической эмиссии.

– Обработка и анализ сигналов – это основная и наиболее объёмная часть работы. Из большого числа существующих методов мне нужно выбрать некий набор наиболее подходящих к решению данной проблемы, разработать методику использования этих методов и попытаться прийти к какому-то конкретному результату, – подытоживает Эйнар Аглетдинов.

Грант Российского научного фонда рассчитан на два года, сумма финансирования – три миллиона рублей.

  

*Акустическая эмиссия (АЭ) – это пассивный метод неразрушающего контроля, который используется для выявления трещин, расслоений, коррозийных процессов. Основное назначение метода АЭ – это обеспечение безопасности эксплуатации объектов повышенной опасности или ответственности, таких как сосуды давления, хранилища аммиака или нефтепродуктов, криогенные установки, газо- и нефтепроводы, подъёмные сооружения, мосты, турбины и т. д.

 


#Достижение  #Инновация  #Конкурс  #Наука 


Просмотров: 863