2 godzin temu
Założenie jest takie, żeby zastosować światłowody w materiałach kompozytowych w motoryzacji sportowej. Dzięki temu mikrouszkodzenia będą wcześniej wykrywane, co będzie miało realny wpływ na bezpieczeństwo i może zapobiec tragicznym w skutkach wypadkom na torach. Ważniejsze jest to, iż takie materiały kompozytowe są również wykorzystywane w lotnictwie rejsowym i pociągach, a eksperyment przeprowadzany na Politechnice Lubelskiej może wpłynąć na zminimalizowanie usterek maszyn, którymi na przykład wybieramy się na wakacje.
– Ta metoda była wykorzystywana, ale w innych dziedzinach, na przykład do badania konstrukcji mostów. My chcemy, by była stosowana w sporcie i transporcie – mówi Adam Paździoch, specjalista naukowo-techniczny w Pracowni Technologii Światłowodów UMCS. – W tym przypadku tak naprawdę sprawa jest dosyć prosta, bo musimy przykleić światłowód do konstrukcji, którą chcemy badać. W tunelach aerodynamicznych chcemy zobaczyć, jak ruch powietrza wpływa na odkształcenia tego spojlera, w jaki sposób może na przykład prowadzić do naprężeń w samym tym spojlerze w materiale, które mogłyby pewnie grozić jego uszkodzeniem. Cała magia dzieje się w urządzeniu pomiarowym i samym światłowodzie. Tutaj tak naprawdę odkształcenia przekładają się na bardzo drobne zmiany w światłowodzie. Delikatnie zmienia się jego długość od tego odkształcenia i my jesteśmy w stanie to mierzyć metodami pomiarowymi światłowodowymi.
– Materiał kompozytowy ze względu na swoją złożoność jest bardzo trudny w diagnostyce – mówi Jakub Rzeczkowski, adiunkt w katedrze podstaw inżynierii produkcji Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej. – Potrzeba do tego wykwalifikowanej kadry, specjalistycznego sprzętu i przeważnie unieruchomienia działającej maszyny. Wykorzystanie technologii światłowodowej umożliwi nam wczesne wykrywanie międzywarstwowych pęknięć, jakimi są delaminacje, które są bardzo trudne w wykryciu. Ponieważ one pojawiają się wewnątrz materiału, nie da się ich wychwycić gołym okiem, a zagrażają integralności całej struktury.
– Spodziewamy się użycia tego na szerszą skalę, nie tylko w elementach takich jak spojler, ale również w elementach konstrukcyjnych pojazdów, gdzie ten karbon jest narażony na odkształcenia, gdzie ta struktura, szczególnie wewnątrz karbonu, też jest narażona na wewnętrzne uszkodzenia, których z zewnątrz nie zobaczymy. Żebyśmy zapewnili naszym zawodnikom bezpieczeństwo – mówi Paweł Maciąg, współwłaściciel firmy Racing Dream oraz WaveFlow System.
Dlaczego ta metoda ma przewagę nad ludzkimi zdolnościami? – Przed chwilą kolega opowiadał mi, iż do tej pory robi się to tak, iż przykleja się jakieś nitki do tego spojlera i ktoś przez lornetkę na torze obserwuje zachowanie tych nitek. To trudne do zrobienia. Natomiast światłowód, który jest zintegrowany ze strukturą i dużo bardziej czuły niż ludzkie oko może wykryć takie bardzo nieznaczne usterki, ale które mogą już wpływać na bezpieczeństwo albo które z czasem mogą narosnąć do dużego problemu.
– Materiały kompozytowe są szeroko stosowane również w branży lotniczej, motoryzacji i innych sektorach gospodarczych, gdzie materiały lekkie i wytrzymałe są stosowane – mówi Jakub Rzeczkowski. – Chociażby w pociągach, których przody są przeważnie z nich wykonywane. Bardzo ważne jest to w lotnictwie, gdzie całe poszycia samolotów są wykonane z tych materiałów. I tam drobne mikropęknięcia, niewykryte podczas inspekcji wstępnej, grożą uszkodzeniem każdego kadłuba lub całej konstrukcji, więc taka informacja dla działu utrzymania ruchu jest bardzo ważna.
Wyniki dzisiejszego eksperymentu będą znane za miesiąc.
RyK/ opr. DySzcz
Fot. Tomasz Maślona/ nadesłane
