Неразрушающий контроль и оценка композиционных материалов и конструкций: современный обзор

Композиционные материалы и конструкции способствуют повышению эффективности и экономичности изделий, а также разработке материалов с улучшенными удельными характеристиками. Их применение в несущих конструкциях аэрокосмической техники, ветряных турбин, транспортных средств, медицинского оборудования и других областях постоянно расширяется. Поэтому надежный и эффективный неразрушающий контроль композитов имеет важнейшее значение для снижения рисков, связанных с безопасностью, и затрат на техническое обслуживание. Для обеспечения качества на протяжении всего жизненного цикла композиционного изделия разработаны различные методы неразрушающего контроля, основанные на разных принципах. В статье рассматриваются наиболее распространенные методы неразрушающего контроля для обнаружения и оценки дефектов и развития повреждений в композитах. К ним относятся акустическая эмиссия, ультразвуковой контроль, инфракрасная термография, терагерцевый контроль, шейрография, корреляция цифровых изображений, а также рентгеновская и нейтронная визуализация. Для каждого метода неразрушающего контроля приводятся краткие исторические сведения, рассматриваются его принципы и стандартные практики, а также оборудование и установки, используемые в исследованиях композитов. Кроме того, сопоставляются и обсуждаются преимущества и ограничения методов, обобщаются их возможности и области применения для композиционных конструкций. Каждый метод неразрушающего контроля обладает собственным потенциалом и лишь в редких случаях позволяет провести полномасштабную диагностику целостности конструкции. Дальнейшее развитие методов неразрушающего контроля композитов будет направлено на создание интеллектуальных и автоматизированных систем контроля с высокой точностью и эффективной обработкой данных.