Nekontaktinių ultragarsinių matavimo metodų taikymas lakštinėse kompozitinėse konstrukcijose

 

Projekto nr.: P-SV4-25-154

Projekto aprašymas:

Labai plačiai naudojamos kompozicinės medžiagos. Šių medžiagų pritaikymas yra įvairiuose sektoriuose, kaip aviacija, raketos, kosmoso pramonė, modernus transportas, įskaitant autobusus, tramvajus ir pramoginius laivus, žmonių apsaugos priemonės, tokios kaip šalmai, neperšaunamos liemenės, neperšaunamos dangos, kompasai, dujotiekiai. Paprastai dėl reikalingo didelio stiprumo ir mažo svorio naudojami kompozitai, kurie yra įvairių storių ir sluoksnių, sutvirtinti anglies pluoštu (CFRP), stiklo pluoštu (GFRP). Atsižvelgiant į tai, kad daugeliu atvejų iš tokių kompozitų pagaminta konstrukcija turi būti labai tvirta net ir ekstremaliomis sąlygomis, tokių medžiagų kokybės reikalavimai taip pat yra labai aukšti. Gaminių ir konstrukcijų su defektais eksploatavimas gali sukelti žmonių sužalojimus/mirtis ir nuostolius gamybai ar ekosistemai.
Viena iš pagrindinių kokybės užtikrinimo procedūrų yra neardomasis kompozicinių medžiagų ir iš jų pagamintų gaminių vertinimas. Tai reiškia, kad nemažai atvejų gamybos technologijos susiduria su problema ir neleidžia naudoti kontaktinių matavimo metodų produkcijos savybių matavimui ir kontrolei. Ultragarsiniai metodai įgalina tirti svarbias medžiagų savybes, kurias tradiciniais metodais negalima įvertinti. Tam tikslui tinka nukreiptosios bangos tiriamojo objekto viduje. Nukreiptosios bangos plačiai naudojamos atliekant neardomuosius bandymus ir kontrolę lakštinėse struktūrose. Siekiant praplėsti neardomųjų bandymų galimybes tampa aktualu sužadinti bangas esančias kompozitinių medžiagų viduje ir panaudoti jas tyrimams. Dažniausiai jos sužadinamos akustinio keitiklio virpesius tiriamam gaminiui perduodant kontaktiniu būdu per ploną skysčio tarpą. Tačiau daugybe atvejų skysčių panaudoti negalima, nes bus užterštas, sugadintas arba kitaip neigiamai paveiktas pats tyrimo objektas. Tai aktualu tiriant popierių, kartoną, plėveles, kompozitines struktūras, kurios taikomos daugelyje sričių, įskaitant ir kosminę-aviacijos pramonę.
Tikslas – aptikti defektus, panaudojant nekontaktinius ultragarsinius matavimo metodus, skirtus lakštinių kompozitinių struktūrų savybių tyrimams.
Uždaviniai:
1. Ištirti/susipažinti su ultragarsinių bangų bekontakčio sužadinimo ir priėmimo metodais lakštinio kompozito konstrukcijose, jų taikymu, įskaitant ore esančius keitiklius ir gardeles;
2. Įvertinti ultragarsinių matavimo metodų privalumus ir trūkumus, parinkti optimalų (-ius) ultragarso metodą (-us) ir ultragarso keitiklius/gardeles lakštinio kompozito konstrukcijų matavimams;
3. Atlikti eksperimentinius lakštinio kompozito konstrukcijų tyrimus, naudojant bekontakčius matavimo metodą (-us) ir nustatyti lakštinio kompozito konstrukcijų defektą (-us);
4. Parengti pranešimą (žodinis) LMT organizuojamoje konferencijoje;
5. Projekto ataskaitos parengimas.

Projekto finansavimas:

LR valstybės biudžeto lėšomis finansuojami studentų tyrimai ir praktikos

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2026-07-01 - 2026-08-31

Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas