Перед запуском воздушных судов в эксплуатацию их виртуальные модели проходят всесторонние испытания для выявления возможных недостатков и дефектов. Исследователи из Московского авиационного института (МАИ) разработали передовой метод прогнозирования трещин и скрытых изъянов в композитных материалах, что является значительным вкладом в материаловедение и авиационную инженерию. Николай Турбин, глава лаборатории МАИ, отмечает, что новая технология, основанная на компьютерном моделировании, позволяет оценивать структурную целостность конструкции на этапе проектирования, минимизируя риски дорогостоящих ошибок, таких как разрушение фюзеляжа в процессе сертификации.
Метод основан на создании цифровых двойников авиационных конструкций, в которые искусственно вводятся виртуальные дефекты. Эти модели подвергаются воздействию различных механических нагрузок, имитирующих реальные условия эксплуатации, включая колебания температуры, вибрационные и аэродинамические нагрузки. Алгоритмы машинного обучения и численного анализа отслеживают распространение дефектов, выявляя критические точки уязвимости и формируя детализированную карту слабых мест конструкции.
На данный момент команда исследователей завершила калибровку модели для одного типа композитного материала и получила патент на соответствующее программное обеспечение. Однако этот этап является лишь началом пути к практическому внедрению технологии. Важным аспектом является проверка результатов виртуальных испытаний с данными реальных экспериментов, чтобы подтвердить достоверность предсказаний и их применимость в условиях эксплуатации авиационных компонентов. На данный момент наблюдается высокая степень сходства между результатами виртуальных и реальных тестов, что указывает на перспективность разработанного подхода.
Учёные предполагают завершение проекта в ближайшие два года, что может стать значимым инновационным достижением для авиационной отрасли. Ранее ошибки в конструкции выявлялись только на этапе лётных испытаний, что приводило к задержкам в производстве и увеличению затрат. Новая методика позволяет обнаруживать и устранять критические дефекты на стадии проектирования, существенно повышая уровень безопасности и надёжности авиационной техники. Таким образом, внедрение этой технологии представляет собой важный шаг в совершенствовании методов проектирования и эксплуатации воздушных судов.Источник: Moneytimes