Инженеры Московского авиационного института (МАИ) разрабатывают цифровую систему для виртуальных испытаний полимерных композитных материалов, применяемых в современных самолётах. Цель проекта — сократить время и стоимость разработки новых летательных аппаратов и повысить безопасность, пишет ТАСС.
Полимерные композиты легче и прочнее металлов, не подвержены коррозии, но старые методы расчёта прочности и сертификации для них мало подходят. Сейчас производители вынуждены проводить множество дорогостоящих испытаний. Новый подход позволит перейти от планового техобслуживания к прогнозному, предотвращая повреждения до их появления, поясняет инженер МАИ Елизавета Рыжова.
Система включает два этапа. Первый — создание цифрового двойника конструкции, который моделирует микроструктуру материала, предсказывает появление микротрещин, их объединение и рост макротрещин. Многоуровневое моделирование связывает процессы от отдельных волокон до всего крыла или лопасти.
Второй этап — интеграция цифрового двойника с датчиками на самолёте. Датчики в реальном времени передают данные о состоянии конструкции, что позволяет прогнозировать повреждения и при необходимости активировать системы замедления роста трещин или перераспределения нагрузок.
Сейчас в проекте завершён аналитический этап и началась разработка гибридных моделей, совмещающих разные методы механики разрушения. Параллельно проводятся натурные испытания.