ИРН: AP19679041 Исследование и применение волоконно-оптических датчиков деформаций для мониторинга напряженного состояния металлических и бетонных конструкций

Цель проекта - разработка метода для определение высокоскоростных деформаций металлических и бетонных конструкции при выполнениях различных технологических процессов с помощью чувствительного элемента волоконно оптического датчика (ВОД).

Актуальность проекта: как известно металлические и бетонные конструкции являются одним из наиболее распространенных материалов. В последние годы участились случаи возникновения аварийных ситуаций, которые сопровождаются интенсивными искусственными и естественными ударными и взрывными воздействиями. Подобные явления сопровождаются не только материальными, но и людскими потерями. Поэтому уже на стадии проектирования ответственных конструкции требуется учитывать эти динамические воздействия, которые характеризуются непрерывным изменением параметров, высокой интенсивностью и малой продолжительностью. Для этого необходимо не только знание механических свойств используемых материалов при высоких скоростях деформации, но и их мониторинг деформации в реальном процессе динамической нагрузки. Кроме того, высокоскоростное деформирование металлов все более широко применяется в технике и производстве. Это объясняется тем, что скорости нагружения деталей существующих и проектируемых машин и механизмов, и соответственно, металла в процессе его обработки очень высоки, а сведений о сопротивлении металлов деформированию, пластичности и ударной вязкости в широком диапазоне скоростей деформации и температур, необходимых для расчетов, в достаточном объеме не имеется. Характеризующееся большими скоростями деформации, высокими давлениями на поверхностях обрабатываемого металла и значительными энергиями, высокоскоростное деформирование обеспечивает высокую производительность, дает возможность изготавливать изделия значительных размеров из прочных и малопластичных материалов, позволяет обрабатывать металл, находящийся в состоянии движения.

В связи с этим исследование поведения современных конструкционных и строительных материалов при высокоскоростном деформировании и разрушении является крайне значимой и актуальной проблемой.

В результате исследования будут получены оптические методы определения высокоскоростной деформации бетонных и металлических поверхностей с использованием оптических Брэгговских решеток оптического датчика, происходящих в пределах микросекунд.

Научный руководитель: Доктор PhD профессор Смайлов Н.К.

Количественный и качественный состав исполнителей проекта: 10 исполнителей, в составе: 6 PhD, 1 докторант 2 магистрант 1 инженер

Полученные результаты: начало проекта – 2023 г.

Сроки реализации: 2023-2025 гг.