Патенты автора Федотов Михаил Юрьевич (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оценки надежности сложных пространственных конструкций из полимерных композитных материалов (ПКМ), в том числе с металлическими элементами, на основе результатов контроля величины деформации при их нагружении статической или динамической нагрузкой. Сущность: осуществляют размещение в конструкции из ПКМ в процессе ее изготовления оптического волокна с волоконно-оптическими брэгговскими решетками (ВБР), при этом ВБР располагаются в наименее прочных местах конструкции, измерение спектрального положения пиков ВБР после изготовления конструкции из ПКМ, определение деформаций внутри конструкции из ПКМ путем решения соответствующей системы уравнений, описывающих математическую связь между оптическими характеристиками оптических волокон с ВБР и деформацией изделия. После размещения в конструкции из ПКМ в процессе ее изготовления оптического волокна с ВБР, при этом ВБР располагаются в наименее прочных местах конструкции, не демонтируя баллон из автомобиля, измеряют остаточную деформацию δij после первого цикла нагружения «нагрузка-разгрузка», в данном случае i=1, путем подключения к оптоволоконной линии, расположенной в баллоне, специального измерительного устройства. Не демонтируя баллон из автомобиля, измеряют остаточную деформацию δij после каждого цикла нагружения «нагрузка-разгрузка», измеряют коэффициент изменения скорости изменения между циклами остаточной деформации, измеряют величину внутреннего напряжения материала в точке измерения деформации, определяют коэффициент качества и надежности конструкции баллона в процессе эксплуатации и ресурс его работы. Технический результат: повышение качества достоверной диагностики конструкции автомобильного газового баллона из полимерного композиционного материала и оценки их ресурса в процессе эксплуатации на транспортном средстве без демонтажа при многократном нагружении и возможность применения на практике для широкого круга объектов, эксплуатируемых в условиях постоянных и переменных нагрузок, с использованием простого и точного оборудования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для оценки надежности изделий из полимерных композитных материалов (ПКМ), в том числе с металлическими слоями, на основе результатов контроля величины деформации при их нагружении статической или динамической нагрузкой. Способ включает определение исходного спектрального положения пиков брэгговских решеток, размещение оптического волокна с брэгговскими решетками вдоль всей конструкции между монослоями композиционного материала, восприимчивыми к механической деформации, в процессе ее изготовления, после изготовления повторное измерение спектрального положения пиков брэгговских решеток и определение величины суммарной, возникающей в результате механического и температурного воздействия, деформации конструкции путем измерения спектрального положения пиков брэгговских решеток. С использованием термографической аппаратуры отдельно измеряют температурное поле наружного участка поверхности контролируемой конструкции в области расположения оптического волокна с брэгговскими решетками. Рассчитывают температурное поле конструкции во внутренней области расположения упомянутого оптического волокна по измеренным результатам температурного поля наружного участка поверхности. С учетом рассчитанного температурного поля во внутренней области и температурного поля наружного участка поверхности конструкции из суммарной деформации выделяют составляющую деформации от силовой нагрузки и деформацию от внутренней температуры. Технический результат - повышение точности определения внутренней деформации изделий под нагрузкой, повышение достоверности обнаружения локальных участков пониженной прочности, повышение достоверности результатов оценки технического и эксплуатационного состояния сложных конструкций и их элементов из ПКМ. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для контроля конструкции баллона давления из полимерного композиционного материала (ПКМ) с металлическим лейнером. Сущность изобретения заключается в том, что Способ контроля баллонов давления из ПКМ с металлическим лейнером включает размещение в процессе изготовления баллона оптического волокна с волоконной брэгговской решеткой (ВБР) между армирующими слоями ПКМ баллона давления, восприимчивыми к механической деформации, определение исходного спектрального положения пиков ВБР, нагружение баллона внутренним давлением и осуществление повторного измерения спектрального положения пиков ВБР, регистрацию величины деформации конструкции по результатам измерения спектрального положения пиков ВБР. Регистрацию деформации δk=f(P) в точках композитной оболочки (k) осуществляют с момента начала нагружения баллона внутренним давлением при величинах внутреннего давления (P1, Р2, …, Pn, …, Pmax), здесь k - номер точки в композитной конструкции, в которой осуществляется измерение деформации, n - номер величины давления нагружения, при которой регистрируется деформация, Р - величина внутреннего давления нагружения, изменяющаяся от Р=0 до Р=Pmax, где Pmax - наибольшая величина давления нагружения. Регистрируют величины Pn и точек k, где δk>0. Определяют величины εk отслоения лейнера от оболочки в зависимости от характеристик лейнера и внутреннего давления. Технический результат: повышение достоверности результатов оценки технического и эксплуатационного состояния конструкций баллонов из ПКМ. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ оптического контроля безопасности эксплуатации конструкций из полимерных и металлополимерных композитных материалов включает использование оптоволоконной линии, которая содержит волоконные брэгговские решетки и выполнена в защитном акрилатном покрытии, интегрирование оптоволоконных линий на стадии изготовления в конструкцию из полимерных и металлополимерных композитных материалов, нагружение изготовленной конструкции из полимерных и металлополимерных композитных материалов с интегрированными оптоволоконными линиями, выбор локальных областей расположения волоконных брэгговских решеток в конструкции из полимерных и металлополимерных композитных материалов для проведения измерений механической деформации, измерение механической деформации в локальных областях интегрирования волоконных брэгговских решеток во всем диапазоне нагружения конструкции из полимерных и металлополимерных композитных материалов, сравнение величин измеренных механических деформаций с предельно допустимой величиной, формирование заключения о безопасности эксплуатации конструкции из полимерных и металлополимерных композитных материалов, согласно изобретению дополнительно выполняют следующие действия, а именно перед интегрированием оптоволоконной линии в конструкцию из полимерных и металлополимерных композитных материалов оптоволоконную линию погружают в раствор полисульфона марки ПСФФ-30 в диметилформамиде и выдерживают при температуре в диапазоне 20-30 °С в течение 7-8 ч, затем вынимают и просушивают на воздухе в течение 5-7 мин, а оптоволоконные линии интегрируют в конструкцию из полимерных и металлополимерных композитных материалов между слоями армирующего наполнителя в направлении армирования хотя бы одного из слоев армирующего наполнителя, при этом направление армирования второго слоя армирующего наполнителя не должно отличаться более чем на 45° от первого. Технический результат - повышение качества и достоверности обнаружения локальных участков пониженной прочности конструкций из полимерных и металлополимерных композитных материалов, повышение достоверности диагностики технического состояния сложных конструкций. 6 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники и касается диагностики механических свойств конструкций летательного аппарата, выполненных из полимерных композиционных материалов (ПКМ), в частности касается защиты от поражения молнией. Панель из ПКМ содержит обшивку, состоящую из молниезащитного покрытия и слоев углеткани, чередующихся со слоями из полимерного связующего, продольные стрингеры трапециевидного сечения. Стрингеры образованы с внутренней стороны обшивки пенопластовыми вкладышами. Молниезащитное покрытие расположено в верхнем слое обшивки и состоит из равнопрочной углеткани сатинового или саржевого плетения с металлическими включениями на основе посеребренной меди, вплетенными в структуру ткани, пропитанной полимерным связующим, содержащим углеродные наночастицы. Причем в структуру панели интегрированы оптоволоконные сенсорные элементы на основе брэгговских решеток. Достигается повышение стойкости панели к динамическим и тепловым нагрузкам после воздействия тока молнии в зоне смещающихся разрядов, обеспечение непрерывного мониторинга технического состояния и своевременного обнаружения и принятия решения о возможности безопасной эксплуатации панели вследствие механического и температурного воздействия разряда молнии. 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению армированных композиционных материалов, и может быть использовано для получения пропиткой композиционных материалов с углеграфитовым каркасом, работающих в агрессивных средах в качестве торцовых уплотнителей, подшипников скольжения и направляющих. Матричный сплав на основе свинца для получения композиционных материалов пропиткой содержит, мас.%: олово 4,0-8,0, медь 0,5-3,0, сера 4,5-20,5, свинец остальное. Композиционный материал характеризуется повышенной износостойкостью и коррозионной стойкостью в агрессивных средах.1 табл., 9 пр.

 


Наверх