Прорыв в безопасности самолётов: новый метод контроля микровибраций

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи из Штутгартского университета разработали новаторские методы моделирования, способные прогнозировать и контролировать микроскопические колебания в авиационных двигателях и легких конструкциях. Научная группа под руководством профессора Мальте Крака создала инструменты, позволяющие измерять и прогнозировать эффекты демпфирования на разных масштабных уровнях.

Ключевой проблемой, которую решили ученые, стало преодоление значительной разницы в масштабах между микроскопическими движениями в точках соединения деталей и макроскопическими колебаниями всей конструкции. Перемещения в точках контакта, где происходит основное демпфирование, обычно составляют менее сотой части толщины человеческого волоса, в то время как колебания конструкций происходят в миллиметровом диапазоне — в 1000-10000 раз больше.

Автор: Штутгартский университет / ILA Источник: interestingengineering.com

Центральным элементом разработки стал специальный трибометр — устройство, способное фиксировать нелинейную зависимость силы трения от расстояния в условиях, характерных для аэрокосмических систем. Это позволило преодолеть ограничения традиционных линейных моделей, которые не могли точно описать физическое поведение материалов при экстремальных колебаниях.

По словам профессора Крака, чем тоньше и легче становятся современные конструкции, тем сильнее они подвержены колебаниям и тем важнее становится точное моделирование нелинейных эффектов. Неконтролируемые вибрации могут привести к серьезным повреждениям — от срыва обтекателей до разрушения лопастей двигателя.

Автор: Штутгартский университет / ILA Источник: interestingengineering.com

Разработанные инструменты уже нашли применение в промышленности для создания более совершенных двигателей, газовых и паровых турбин. Для дальнейшего развития исследований профессор Крак расширяет свою команду, привлекая молодых ученых из разных стран, специализирующихся в области физики трения, гидромеханики и сбора энергии.

Одно из перспективных направлений дальнейших исследований — разработка систем, способных накапливать и использовать энергию, выделяемую при трении, для питания микродатчиков, что откроет новые возможности для мониторинга состояния авиационных конструкций в реальном времени.

Источник: Interestingeng Iineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Вселенная гораздо старше, а темной материи и энергии не существует: новая теория выдержала проверку рождением первых элементов

Любая космологическая теория, которая претендует на описание устройства Вселенной, обязана пройти проверку первичным нуклеосинтезом. Так в астрофизике называют процесс образования первых атомных...

Денежная шахта: почему более двухсот лет не удаётся достать спрятанный клад на острове Оук

Небольшой остров Оук расположен в заливе Махон у побережья Новой Шотландии в Канаде. С конца XVIII века он стал местом одной из самых продолжительных и затратных попыток найти спрятанный клад....

Почему Крымскую АЭС забросили, хотя она была готова почти на 90%

В декабре 1982 года строители Крымской АЭС торжественно залили первые кубометры бетона в основание реакторного отделения. На бетоновозе закрепили плакат с обещанием построить первый энергоблок в...

Страна Пунт: египтяне плавали туда за редкостями, а мы спорим, где она находилась

Мы знаем, что египтяне привозили из Пунта. Знаем имя одного из его правителей и даже можем посмотреть, как художники изобразили его жену. Сохранились изображения кораблей, грузов и домов на опорах....

Как песчаный остров Сейбл погубил сотни кораблей

У Сейбла судно могло сесть на мель ещё до того, как команда замечала берег. Подводные песчаные косы уходят далеко за оконечности острова, а низкую сушу часто скрывает туман. За несколько столетий...

Зачем на домашнем телефоне была кнопка R или Flash и почему ею пользовались не все

На кнопочном домашнем телефоне рядом с цифрами встречалась клавиша R, Recall или Flash. С повторным набором всё было понятно: нажал — аппарат снова звонит по последнему номеру. А...