Сколтех устранил «слепую зону» в диагностике прочности лопаток авиадвигателей

Ученые Сколтеха разработали инновационный метод анализа остаточных напряжений в материалах, который устраняет «слепую зону» между макро- и микромасштабами. Новый подход, основанный на комбинации ионных пучков галлия и ксенона, позволяет с высокой точностью определять внутренние напряжения в диапазоне от 0,05 до 0,5 мм – именно там, где формируется прочность лопаток авиационных двигателей и других чрезвычайно важных деталей.

Сколтех устранил «слепую зону» в диагностике прочности лопаток авиадвигателей

Остаточные напряжения, возникающие после обработки или эксплуатации, критически влияют на долговечность и надежность конструкций. Однако традиционные методы либо дают усредненную картину на уровне миллиметров, либо фокусируются на отдельных микроструктурах. Промежуточный мезомасштаб оставался практически неисследованным.

Команда Лаборатории иерархически структурированных материалов под руководством профессора Александра Корсунского применила метод микро-кольцевого ионного травления с цифровой корреляцией изображений (МКИТ / FIB-DIC). В ходе экспериментов на титановом сплаве ВТ6 (Ti-6Al-4V), широко используемом в авиастроении, ученые провели оригинальный «эксперимент-матрешку»: сначала формировали мезомасштабное кольцо ионным пучком ксенона (Xe⁺), а затем внутри него выполняли микрокольцевое фрезерование пучком галлия (Ga⁺).

«Крупный» зонд Xe⁺ усредняет флуктуации по множеству зерен, а «малый» зонд Ga⁺ выявляет локальные вариации, связанные с микроструктурой. Это позволяет целенаправленно выбирать масштаб зондирования для разных инженерных задач», – поясняет профессор Корсунский.

Сколтех устранил «слепую зону» в диагностике прочности лопаток авиадвигателей

Методика позволяет не только повысить точность прогнозирования ресурса деталей, но и открывает путь к неразрушающей экспресс-оценке напряженного состояния по картированию твердости. А эта возможность важна не только для аэрокосмоса, но и для биомедицины, микроэлектроники и аддитивных технологий.

Исследование поддержано грантом Минобрнауки РФ и новым грантом РНФ, а результаты опубликованы в журнале Measurement.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе