Рентгеновская томография для оценки ресурсов материалов авиационного моторостроения

Сотрудники Лаборатории физических основ прочности Института механики сплошных сред УрО РАН (филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН) провели с коллегами из Сибирского отделения РАН совместные исследования в области использования рентгеновской томографии.

Работы велись по двум направлениям: анализ структуры композитных материалов авиационного моторостроения для оценки ресурса и роль многомасштабной эволюции ансамблей дефектов на закономерности деформационного поведения и разрушения материалов при интенсивных воздействиях.

Наймарк Олег Борисович — заведующий лабораторией физических основ прочности, доктор физико-математических наук, профессор: «In-situ анализ структурных изменений с использованием данных рентгеновской томографии является в мире одним из магистральных направлений фундаментального и прикладного материаловедения. Это позволяет исследовать механизмы и стадийности развития поврежденности для обоснования подходов при моделировании поведения материалов и конструкций. Как следствие — разработку промышленных технологий получения изделий, например, лопаток газотурбинных двигателей, с высокими требованиями по обеспечению надежности и ресурса.

Полученные совместно с коллегами из СО РАН результаты на установке ВЭПП-4 позволили обосновать методы обработки данных рентгеновской томографии композитных образцов, подвергнутых различным условиям нагружения, определить структурно-чувствительные параметры в уравнениях для моделирования поведения конструкций с учетом стадийности развития поврежденности».

В процессе работы с сибирскими коллегами обсуждались возможности объединения потенциалов исследовательских коллективов в области нового направления в механике - механобиологии. Направление основано на применении подходов механики, физики конденсированных сред для описания поведения биологических объектов, клеточных структур. В частности, обсуждались перспективы совмещения экспериментальных возможностей лазерной (интерференционной) микроскопии прижизненной динамики и морфологии клеток с данными томографии. Совместные исследования в этой области начаты коллективом лаборатории ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) с сотрудниками Института ядерной физики СО РАН и Института цитологии и генетики СО РАН с использованием лазерного микроскопа МИМ-Н, разработанного ПФИЦ УрО РАН и Уральским оптико-механическим заводом (концерн «Швабе» ГК Ростех).

Результаты исследования с использованием уникальных возможностей создаваемого ускорителя и модулей, позволяющих в перспективе in situ исследования структуры материалов в широком диапазоне интенсивностей нагружения, биологических, в том числе клеточных, объектов были представлены пермскими и сибирскими учеными на Симпозиуме «Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ) — механика и новые технологии», прошедшего в рамках XIII Международного конгресса по теоретической и прикладной механике в Санкт-Петербурге.

Источник: ПФИЦ УрО РАН.