Сегодня - 02.07.2020

Движение, измеренное со всех сторон

02 декабря 2013

Разработанный учеными из Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН измерительный комплекс на основе метода оптической компьютерной томографии для анализа деформаций изделий машиностроения вошел в число 7 инновационных проектов, которые получат поддержку областного бюджета.

Представьте себе процесс конструирования и производства сложных деталей для энергетики, авиа- или космической промышленности. Важнейший этап изготовления этих вещей — тестирование на прочность и долговечность. Разработчикам важно знать, способны ли агрегаты выдержать необходимую нагрузку, не возникнет ли в процессе эксплуатации поломок и деформаций. Например, создавая Боинг-787,инженеры сделали совершенно новое по конструкции крыло, но при проверке оно отломилось, что заставило их доработать его строение.

Именно для подобных испытаний предназначена разработка ИТ СО РАН и предприятия ООО «Сигма-про», занимающегося коммерциализацией изобретений этого института.  «Наш проект направлен на создание прибора, который позволит с более высокой точностью, детальностью и временным разрешением анализировать такие процессы. Ведь чем сильнее углубляешься в подробности, совершенствуешь устройство, тем больше нужно информации о том, как оно себя ведет. Одно дело, когда при испытании нагрузкой крыло оторвалось, а другое — важно знать, как оно отрывалось, что с ним в это время происходило», — рассказывает главный технический специалист проекта Юрий Андреевич Ложкин. Экспериментальные методы контроля нужны также и для того, чтобы правильно спроектировать деталь — они позволяют вовремя вносить правки во взятую за основу математическую модель.

Устройство, над созданием которого работают новосибирские ученые, функционирует по следующему принципу: с помощью метода оптической компьютерной томографии делается последовательность фотографий объекта с разных сторон, в результате чего воссоздается его трехмерная форма. Снимки производятся с высокой скоростью, что позволяет наблюдать в динамике и сам исследуемый предмет, и все процессы с ним происходящие. «Идея не сказать, чтобы совсем новая. Такие системы уже существуют. Наша задача — в разы улучшить точность измерения и пространственное разрешение, а также повысить универсальность прибора. Мы хотим расширить спектр его применения, сделать устройство, которое будет с минимальной модификацией использоваться для разных процессов», — говорит Юрий Андреевич.

По словам ведущего разработчика проекта, кандидата физико-математических наук Артура Валерьевича Бильского, главное преимущество этого комплекса по сравнению с аналогами в том, что он не требует контакта с объектом (то есть, нет соприкосновений с поверхностью последнего и датчиков, которые нужно на ней располагать). Вторая выигрышная особенность: в отличие от других, которые делают измерение по одной точке на поверхности объекта, прибор будет позволять осуществлять его сразу для всей детали (за счет большого количества точек, данные по которым считываются одновременно).

На условиях софинансирования Новосибирская область выделила деньги на научно-исследовательские и конструкторские работы, которые должны завершиться выполнением опытного образца — он будет готов уже к концу 2014 года.

Пока у разработчиков есть только задел по проекту — определенные подходы к анализу изображений, программно-аппаратная архитектура, электроника, оптика, камеры. Но уже в ближайшие месяцы они планируют получить первый результат: создать макет будущего устройства и протестировать на нем мини-объект, чтобы проверить сам принцип действия аппарата.

Несмотря на то, что измерительный комплекс находится еще в стадии разработки, к ученым уже обращаются будущие заказчики: конструкторские бюро крупных корпораций, занимающиеся созданием авиационной и космической техники; заводы, заинтересованные в том, чтобы тестировать только что вышедшие с конвейера готовые детали; образовательные и научно-исследовательские организации, которые изучают прочность уже существующих материалов и разрабатывают новые. Крупного тиражирования пока не предусмотрено — каждый раз прибор будет собираться под конкретный заказ.

Создатели комплекса предполагают, что он будет полезен не только для производства, но и для научных исследований.

Диана Хомякова

Фото: Ю. Позднякова

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (1 vote)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus