Диагностика дефектов углепластика по звуку 🌐 Международная научная группа разработала метод диагностики зарождающихся дефектов в углепластиках на основе анализа акустической эмиссии. Исследование, объединившее учёных Южно-Уральского государственного университета, Харбинского политеха (Китай), Католического университета Лёвена (Бельгия) и Миланского политеха, опубликовано в журнале первого квартиля Composites Science and Technology. 🔈 Углепластики широко применяются в технике благодаря возможности создавать структуры с заданными свойствами. Их ключевая уязвимость - расслоение (деламинация), при которой слои материала отделяются друг от друга, соединяясь лишь отдельными нитями углеродных волокон, что резко снижает прочностные свойства. Для понимания этого процесса исследователи провели серию экспериментов, в ходе которых датчики акустической эмиссии фиксировали ультразвуковые сигналы, сопровождающие рост трещины. Полученные данные после вейвлет-преобразования анализировались с помощью искусственного интеллекта, а поверхности разрушения изучались под электронным микроскопом. 🤖 Машинное обучение позволило идентифицировать четыре характерных акустических паттерна повреждения: растрескивание полимерной матрицы, отслоение волокна от матрицы, его вытягивание и разрыв. Количественный анализ введённого параметра AEER - скорости накопления акустической энергии на миллиметр удлинения трещины - показал, что процесс вытягивания волокон выделяет на порядок больше энергии, чем остальные механизмы. Возникающее при этом трение поддерживает существование межслойных «мостиков», которые, вопреки интуиции, тормозят дальнейшее развитие трещины. Выявленная корреляция между акустической эмиссией и межслойной вязкостью разрушения закладывает основу для технологии оперативной акустической диагностики состояния композитных конструкций в реальном времени. Кроме того, понимание роли волоконных мостиков открывает путь к целенаправленному повышению трещиностойкости углепластиков, в том числе через методы фелтинга - искусственного создания армирующих связей между слоями. Научный коллектив продолжает исследования, готовясь к подаче заявки на совместный российско-китайский грант в 2027 году.