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 »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему четырёхканальный звук не смог победить стерео

В середине XX века звукозапись переживала стремительную эволюцию. Монофонические системы, передававшие звук по одному каналу, уступили место стереофонии, которая создавала ощущение...

Каков реальный шанс выиграть в лотерею? Математика объясняет, почему миллионы билетов остаются без крупных призов

Лотерейный билет стоит сравнительно недорого, а возможный выигрыш иногда измеряется миллионами. Именно поэтому даже люди, которые редко участвуют в розыгрышах, время от времени покупают билет,...

Недостроенный советский ускоритель в Протвино: что покажет экспертиза 21-километрового тоннеля

21 километр под землёй, три ступени ускорения и 176 миллионов рублей тоько на обследование. Почему советский коллайдер так и не запустили и что с ним будет теперь.

Их считают «первыми S-90»: история советских колонок 35АС-1

Советские колонки 35АС-1 иногда называют «первыми S-90». Визуально они и вправду очень похожи на икону советского аудиопрома, более того — именно они послужили базой для её создания....