Развитие технологии оптического контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Федотов Михаил Юрьевич

• Федотов Михаил Юрьевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Федотов Михаил Юрьевич

Введение

1 Современное состояние технологий контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками

1.1 Технологии неразрушающего контроля конструкций из ПКМ

1.2 Современное состояние встроенного контроля конструкций из ПКМ

1.3 Современное состояние оптического метода контроля с использованием ВОД на основе ВБР

1.4 Выводы по разделу

1.5 Постановка задачи исследований

2 Теоретические исследования процесса оптического неразрушающего контроля композитных материалов волоконно-оптическими датчиками в реальных условиях эксплуатации

2.1 Математическое моделирование процесса оптического НК ПКМ с помощью ВОД в реальных условиях эксплуатации

2.2 Сопоставление результатов моделирования и экспериментальных исследований процессов оптического НК ПКМ с помощью ВОД реальным условиям контроля

2.3 Применение линейной модели для интерпретации результатов контроля композитных конструкций оптическим методом

2.4 Исследование взаимодействия системы «ВОД-ПКМ»

2.5 Выводы по разделу

3 Решение методических вопросов оптического неразрушающего контроля композитных материалов волоконно-оптическими датчиками

3.1 Обоснование исследуемых параметров, разработка требований по размещению ВОД в ПКМ

3.2 Исследование встроенной волоконно-оптической системы диагностики углепластика после воздействия технологических режимов формования

3.2.1 Исследования по подготовке ВОД к интеграции в углепластик для создания эффективной системы встроенного неразрушающего контроля

3.2.2 Исследование влияния технологических режимов формования углепластика на оптические характеристики ВОД

3.3 Исследование влияния введения ВОД на механические свойства ПКМ

Исследование влияния интеграции ВОД на механические свойства

углепластика, перерабатываемого автоклавным методом формования

Исследование влияния интеграции ВОД на механические свойства углепластика, изготавливаемого методом вакуумной инфузии

3.4 Исследование интегрированной волоконно-оптической системы диагностики углепластика после воздействия теплового и тепло-влажностного старения

Исследование влияния теплового старения на оптические характеристики

ВОД, интегрированных в образцы из углепластика

3.4.2 Исследование влияния тепло-влажностного старения на оптические характеристики ВОД, интегрированных в образцы из углепластика

3.5 Возможности контроля внешних механических воздействий волоконно-оптической системой диагностики, встроенной в углепластики различных типов

Исследование влияния ударного воздействия на величину

двулучепреломления спектра ВОД, интегрированных в углепластик

Исследование работоспособности и оценка результатов контроля ударного воздействия различной интенсивности на волоконно-оптическую систему в составе

углепластиков на основе полимерных связующих различных типов

Исследование зоны чувствительности волоконно-оптической системы

диагностики, интегрированной в углепластик, к ударному воздействию

Исследование по оценке работоспособности и стабильности системы встроенного контроля углепластиков в процессе механических испытаний на сжатие после удара, при действии длительных нагрузок, малоцикловой усталости и ресурсных испытаний

3.6 Выводы по разделу

4 Экспериментальные исследования и использование технологии оптического неразрушающего контроля композитных материалов волоконно-оптическими датчиками

4.1 Разработка технологии оптического неразрушающего контроля композитных материалов волоконно-оптическими датчиками

4.2 Экспериментальные исследования технологии оптического неразрушающего контроля композитных материалов волоконно-оптическими датчиками

4.3 Использование технологии оптического неразрушающего контроля композитных материалов волоконно-оптическими датчиками

4.4 Выводы по разделу

Заключение

Литература

Приложение 1 Сведения об использовании результатов диссертационной работы

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВБР - волоконная брэгговская решетка;

ВОД - волоконно-оптический датчик;

ВС - волоконный световод;

ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия;

КЛТР - коэффициент линейного температурного расширения;

ЛА - летательный аппарат;

МЦУ - малоцикловая усталость;

МЭМС - микроэлектромеханическая система;

НК - неразрушающий контроль;

ПКМ - полимерный композиционный материал;

СПО - специализированное программное обеспечение;

ТГА - термогравиметрический анализ;

ТМА - термомеханический анализ;

SHM - Structural Health Monitoring;

Хв - резонансная длина волны ВОД на основе ВБР;

AXb - изменение резонансной длины волны ВОД на основе ВБР;

Ху - резонансная длина волны ВОД в момент удара;

X' - резонансная длина волны ВОД после релаксации удара;

£ - относительная деформация;

Sy - относительная деформация в момент удара;

£' - относительная деформация после релаксации удара;

T - температура;

AT - изменение температуры;

T0 - исходное значение температуры;

ß - постоянная распространения мод в ВС;

N - целое число характеризующее порядок, в котором реализуется межмодовое взаимодействие;

л - период ВБР;

АЛ - изменение периода ВБР;

- эффективный показатель преломления сердцевины ВС;

Lв - геометрическая длина ВБР;

а - механическое напряжение;

а0 - исходное значение механического напряжения;

Аа - изменение механического напряжения;

E - модуль упругости ВС;

k - показатель степени разложения функции в ряд Тейлора, k = 1... п;

U - дифференциальный оператор разложения функции в ряд Тейлора;

Rn - остаточный член в форме Лагранжа при разложении функции в ряд Тейлора;

£ - аргумент остаточного члена в форме Лагранжа при разложении функции в ряд Тейлора;

Pe - коэффициент фотоупругости ВС;

а - коэффициент линейного температурного расширения ВС;

п - термооптический коэффициент ВС;

-коэффициент чувствительности ВОД к деформации в линейном приближении;

Ks1 -коэффициент чувствительности ВОД к деформации с учетом квадратичного члена разложения функции в ряд Тейлора;

K8 -коэффициент чувствительности ВОД к деформации;

Kт0 -коэффициент чувствительности ВОД к температуре в линейном приближении;

Kт1 -коэффициент чувствительности ВОД к температуре с учетом квадратичного члена разложения функции в ряд Тейлора;

Kт - коэффициент чувствительности ВОД к температуре;

K8т - коэффициент перекрестной чувствительности ВОД;

V - коэффициент Пуассона ВС;

Pl1, Г12 - коэффициенты Поккельса упруго-оптического тензора;

Ф - угол между направлением армирования и расположением ВОД;

R - коэффициент отражения ВБР;

FWHM - ширина пика ВБР на полувысоте;

ав - предел прочности при растяжении ПКМ;

СТ-в - предел прочности при сжатии ПКМ;

Xi - значение физической величины в выборке;

X - среднее значение физической величины;

Sn-1 - среднеквадратическое отклонение физической величины в выборке;

ст - коэффициент вариации;

D - ширина балки равных деформаций из ПКМ;

L - высота балки равных деформаций из ПКМ;

h - величина перемещения балки равных деформаций из ПКМ;

Kh - коэффициент чувствительности ВОД к перемещению при изгибе;

C - коэффициент, обратно пропорциональный квадрату высоты балки;

г - кривизна поверхности балки;

R - радиус изгиба балки;

dh - абсолютная чувствительность ВОД к перемещению;

dг - абсолютная чувствительность ВОД к перемещению в пересчете на кривизну.

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие технологии оптического контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками»

Актуальность работы

Развитие современных методов и средств неразрушающего контроля (НК) и диагностики является неотъемлемым аспектом безопасности эксплуатации изделий различных отраслей промышленности. Широкое применение слоистых ПКМ, обладающих высокой удельной прочностью, трещиностойкостью, стойкостью к коррозии и малым весом по сравнению с традиционными металлическими материалами и сплавами, для создания высоконагруженных и особо ответственных конструкций перспективных авиационных комплексов, вертолетов, ракет и других крупногабаритных конструкций специального назначения ставит задачи высокой сложности, что приводит к необходимости разработки интегрированных систем встроенного контроля, выполняющих сенсорную и процессорную функции. Сенсорная функция может быть реализована за счет введения на стадии изготовления конструкции датчиков, сохраняющих свою работоспособность и функционал после воздействия технологических режимов формования ПКМ и способных непрерывно регистрировать величины действующих нагрузок в процессе статических и динамических механических воздействий на материал конструкции, а также при влиянии других эксплуатационных факторов. Процессорная функция реализуется за счет применения специализированных аппаратно-программных комплексов - средств контроля, обеспечивающих сбор, обработку, интерпретацию, и визуализацию полученных данных, при этом, в случае возникновения критических нагрузок и других нештатных ситуаций, связанных с превышением пороговых значений эксплуатационных параметров, принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации конструкции. Такой подход в конечном итоге позволит перейти от эксплуатации по заданному ресурсу к эксплуатации по фактическому техническому состоянию.

Описанным критериям в большей степени удовлетворяют волоконно-оптические датчики (ВОД) на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР), имеющие целый ряд преимуществ по сравнению со средствами классической

тензометрии: малые геометрические размеры и вес, широкий диапазон измерения деформаций, высокая точность определения деформации и температуры, электромагнитная совместимость с радиоэлектронной аппаратурой, стойкость к агрессивным средам и коррозии, мультиплексируемость, совместимость с компонентами ПКМ при интеграции на стадии изготовления, возможность контроля крупногабаритных и протяженных объектов.

Многочисленные научные статьи и патенты свидетельствуют о высокой заинтересованности предприятий авиационной и других отраслей промышленности во внедрении предлагаемых подходов и технологий для контроля изделий из ПКМ, изготавливаемых как автоклавным, так и безавтоклавными методами формования.

Таким образом, актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время недостаточно изучена технологическая проблема взаимодействия системы «ВОД-композит», влияние технологических режимов формования ПКМ и климатических факторов на интегрированную систему диагностики, что сдерживает применение этого метода контроля. Проблема осложняется тем, что при изготовлении конструкций из ПКМ процесс создания материала осуществляется в едином технологическом цикле с процессом создания конструкции.

Целью работы является: повышение качества результатов НК конструкций из углепластика за счет развития технологии встроенного контроля с применением волоконно-оптической системы диагностики.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Анализ современного состояния в области создания технологий встроенного контроля и диагностики конструкций из ПКМ;

2. Математическое моделирование и исследование процесса неразрушающего контроля ПКМ волоконно-оптическими датчиками в реальных условиях эксплуатации;

3. Исследование системы «ВОД-ПКМ» и разработка требований к размещению волоконно-оптической системы диагностики в конструкциях;

4. Исследование встроенной волоконно-оптической системы диагностики углепластика после воздействия технологических режимов формования, теплового и тепло-влажностного старения;

5. Исследование влияния интеграции ВОД на механические свойства ПКМ, изготавливаемых методами автоклавного формования и вакуумной инфузии;

6. Контроль статических и динамических механических воздействий волоконно-оптической системой диагностики, встроенной в углепластики различных типов;

Разработка и применение технологии оптического НК композитных материалов волоконно-оптическими датчиками.

Научная новизна:

1.Показано, что интегрированная в ПКМ система диагностики с использованием ВОД на основе кварцевых ВС с акрилатной защитной оболочкой сохраняет работоспособность после воздействия технологических режимов формования автоклавным и безавтоклавными методами, теплового и тепло-влажностного старения.

2. Установлено, что при интеграции ВОД на основе кварцевых ВС в ПКМ наблюдается частичная деструкция защитной акрилатной оболочки, что приводит к возникновению эффекта микропроскальзывания, который не оказывает существенного влияния на качество измерений и может быть компенсирован за счет проведения калибровки.

3.Впервые установлено, что при формовании ПКМ с введенными ВОД в ряде случаев возникает эффект двулучепреломления, приводящий к расщеплению спектра ВБР, но не оказывающий значительного влияния на результаты измерений при использовании деполяризованного излучения, связанный с анизотропией ПКМ, природой армирующего наполнителя, сложностью схемы армирования.

4. Экспериментально определена чувствительность ВОД, введенных в ПКМ, к ударным воздействиям различной интенсивности.

5. Показано, что индуцированное формованием двулучепреломление после удара компенсируется не полностью, что свидетельствует о хорошем адгезионном взаимодействии ВОД с компонентами ПКМ.

Практическая ценность работы

1. Благодаря развитию технологии встроенного контроля с применением волоконно-оптической системы диагностики на основе использования технологических решений по интеграции ВОД в ПКМ достигнуто повышение качества результатов НК.

2. Разработаны требования по размещению ВОД в ПКМ на стадии изготовления, в т.ч. по формированию зоны ввода/вывода.

3. Разработана технология оптического НК композитных материалов волоконно-оптическими датчиками с учетом особенностей взаимодействия ВОД с композитными структурами.

4. Установлено, что ВОД на основе кварцевых ВС с акрилатным защитным покрытием могут применяться при создании систем встроенного контроля конструкций из ПКМ с температурой переработки до 180 °С и давлением до 0,7 МПа.

5. Показано, что введение ВОД в ПКМ существенно не влияет на механические свойства ПКМ, при этом осуществляется контроль внешних статических и динамических механических воздействий вплоть до разрушения материала конструкции.

6. Результаты диссертационной работы были использованы в учебном процессе при проведении в 2013 г. стажировки специалистов авиакосмической отрасли промышленности в рамках реализации Президентской программы повышения квалификации инженерных кадров на 2012-2014 годы по теме «Интеллектуальные полимерные композиционные материалы», а также успешно используются на шести предприятиях.

На защиту выносится

1. Требования по размещению ВОД в конструкциях из ПКМ, изготавливаемых автоклавным и безавтоклавными методами формования.

2. Способ формирования зоны ввода/вывода ВОД из ПКМ на стадии изготовления.

3. Условия сохранения работоспособности интегрированной волоконно-оптической системы диагностики после воздействия технологических режимов формования ПКМ, теплового и тепло-влажностного старения.

4. Технология контроля ПКМ оптическим методом посредством интегрированных ВОД с учетом особенностей взаимодействия системы «ВОД-ПКМ».

Личный вклад автора

Постановка цели и задач работы, теоретические исследования, проведение эксперимента, анализ и обобщение полученных результатов, формулировка основных выводов работы, внедрение.

Апробация работы Основные результаты работы докладывались на научно-технической конференции «Создание и исследование конструкционных материалов для новой техники», посвященной 100-летию со дня рождения д.т.н., профессора С.З. Бокштейна (Москва, ВИАМ, 2011 г.); международной молодежной конференции «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья -основа инновационного развития экономики России» (Москва, ВИАМ, 2012 г.; Геленджик, ГЦКИ ВИАМ, 2012 г.); 33-й Международной конференции и блиц-выставке «Композиционные материалы в промышленности» («СЛАВПОЛИКОМ», Гурзуф, 2013 г.); 6-й научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития производства и использования композитных материалов в России» в рамках деловой программы выставки «Композит-Экспо 2013» (Москва, «Композит-Экспо», 2013 г.); конференции «Полимерные композиционные материалы нового поколения для винтокрылой авиационной техники» (Москва, ВИАМ, 2014 г.); семинаре «Применение

волоконно-оптических датчиков для мониторинга композиционных материалов» в рамках Всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО 2015 (Пермь, ООО «Инверсия-Сенсор», ПАО «ПНППК», 2015 г.); молодежной конференции «Фундаментальные научные основы современных комплексных методов исследований и испытаний материалов, а также элементов конструкций» (Москва, ВИАМ, 2015 г.); International Conference on Smart Infrastructure and Construction, ICSIC 2016 (Cambridge, 2016 г.); научно-технической конференции «Прочность конструкций летательных аппаратов» (Жуковский, ЦАГИ, 2016 г.); международной конференции молодых ученых, работающих в области углеродных материалов (Москва, Троицк, 2017 г.), семинаре «Применение волоконно-оптических датчиков для мониторинга композиционных материалов - 2» в рамках Всероссийской конференции по волоконной оптике ВКВО 2017 (Пермь, ООО «Инверсия-Сенсор», ПАО «ПНППК», 2017 г.), 1-ой Всероссийской Конференции по интеллектуальным датчикам и системам «ИНТЕЛЛИУМ-2018» (Санкт-Петербург, Кронштадт, ООО «Сенсорное Слияние», 2018 г.), III научно-технической конференции «Приборы и методы Неразрушающего контроля качества изделий и конструкций из композиционных и неоднородных материалов», NDT CM 2018 (Санкт-Петербург, Российское общество по неразрушающему контролю и технической диагностике, 2018 г.).

Публикации Содержание диссертационной работы отражено в 16 публикациях, из них 9 статей - в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 статья в журнале, цитируемом в Web of Science и Scopus, 3 патента РФ, 3 публикации в других изданиях.

Объём и структура работы Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка используемой литературы. Она содержит 157 страниц, 74 рисунка, 15 таблиц. Список используемой литературы включает 174 источника (из них 74 на иностранном языке).

1 Современное состояние технологий контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками

1.1 Технологии неразрушающего контроля конструкций из ПКМ

Необходимость повышения весовой эффективности конструкций обусловила разработку и внедрение конструкционных ПКМ, в частности углепластиков, доля применения которых в конструкции планера самолета в настоящее время составляет около 50 % по массе. На рисунке 1 проиллюстрировано применение различных материалов в конструкции самолета МС-21 [1].

Рисунок 1 - Распределение материалов в конструкции самолета МС-21

Аналогичная ситуация наблюдается в вертолетостроении. Так, применительно к опытному вертолету Sikorsky S-75 в рамках программы АСАР, доля применения ПКМ составила примерно 82 % от веса всей конструкции фюзеляжа [2].

На рисунке показаны примеры применения ПКМ в конструкции планера вертолета КА-62 [3].

Распределение материалов в конструкции самолета МС-21

//

Углепластики

Таким образом, широкое применение ПКМ для создания крупногабаритных, высоконагруженных и особо ответственных конструкций приводит к необходимости разработки и развития существующих методов и средств НК.

Основными типами дефектов, возникающих при переработке ПКМ и конструкций на их основе [4 - 6] являются расслоения, пористость, а также несплошности, связанные с частичной непропиткой армирующего наполнителя, например, вследствие высокой вязкости связующего, неполным отверждением полимерной матрицы, что особенно характерно для толстостенных и разнотолщинных конструкций, а также конструкций, имеющих сложную схему армирования. Дефекты также могут возникать из-за несоблюдения технологических режимов формования, а также сбоев в работе производственного оборудования.

Характерными эксплуатационными дефектами являются расслоения и трещины, возникающие вследствие ударного воздействия, а также влияния климатических факторов и циклических нагрузок. Ударное воздействие является наиболее опасным, так как при визуальном осмотре выявить подобное внутренне разрушение фактически невозможно, при этом внутри материала могут возникнуть многочисленные трещины в матрице, значительным образом влияющие на характеристики материала, особенно при сжимающих нагрузках. Подобные дефекты могут вызывать местную потерю устойчивости, снижение несущей способности конструкции и привести к невозможности дальнейшей эксплуатации.

Выявление таких дефектов наиболее эффективно акустическими, тепловыми и радиационными методами НК.

Неразрушающему контролю изделий из ПКМ посвящено большое количество научных трудов. Так, в [7, 8] освещены вопросы классификации методов НК и их эффективного использования для контроля ПКМ, в работах [9, 10] описано применение акустических методов НК для контроля структуры ПКМ и конструкций на их основе, применение тепловых методов НК приведено в [11 - 14], особенностям НК деталей из ПКМ с применением ультразвуковых фазированных решеток посвящены работы [15 - 17].

Анализируя описанные литературные источники, стоит отметить, что с целью повышения качества НК изделий из ПКМ начинают предъявляться все более жесткие требования к чувствительности и эффективности контроля, формируя специфические требования к средствам контроля, в частности, одно- или двусторонний подход к объекту контроля, производительность проведения контроля. Вместе с тем, применяемые классические методы НК имеют свои достоинства и недостатки, определяющие границы применимости того или иного метода.

В [18] приведены сравнительные характеристики акустического (имепедансного и велосимметричного), теплового и радиационного методов, применяемых для НК ПКМ. В частности, показано, что данные методы позволяют определять основные типы дефектов материала в плоскости и выдают результат в виде соответствующего С-скана. В частности, показано, что данными методами НК возможно уверенно выявлять расслоения площадью от 50 мм2 и трещины с линейными размерами от 0,5 мм. Для изучения структуры повреждений в объеме материала предложено использовать метод компьютерной рентгеновской томографии, способный выявлять в объеме ПКМ поры с линейными размерами от 0,05 мм и свободно ориентированные трещины, имеющие характерную длину более 50 мкм [19].

Таким образом, по результатам анализа научно-технической информации выявлено, что классические методы НК (акустические, рентгеновские, тепловые)

позволяют осуществлять эффективную диагностику композитных изделий на этапе выходного контроля на наличие дефектов (трещин, расслоений, несплошностей), возникших при производстве, осуществлять диагностику на этапе проведения регламентных работ для обнаружения дефектов, возникших в процессе эксплуатации, при этом отсутствует возможность проведения контроля напряженно-деформированного состояния конструкций, в т.ч. труднодоступных мест, в режиме реального времени, что особенно актуально для конструкционных слоистых углепластиков, применяемых для изготовления высоконагруженных и особо ответственных конструкций.

1.2 Современное состояние встроенного контроля конструкций из ПКМ

Наряду с классическими методами НК, не обеспечивающими непрерывный контроль технического состояния в силу физической реализуемости, в последние годы появилось понятие встроенный контроль или мониторинг, подразумевающее под собой метод контроля за техническим состоянием композитных конструкций в процессе эксплуатации. Под встроенным НК следует понимать метод НК, который позволяет регистрировать величину приложенных воздействий (нагрузок, температур), момент возникновения и последующее развитие дефекта в конструкциях в процессе эксплуатации композитных конструкций. При этом датчики, регистрирующие эти параметры, должны удовлетворять ряду требований: минимальный размер и вес, возможность преобразования регистрируемого сигнала в электрический или любой другой транспортный сигнал и надежное крепление к контролируемой конструкции или введение в материал этой конструкции. В общем случае, система, обеспечивающая встроенный НК (система мониторинга), включает в себя датчики, систему сбора и обработки данных от датчиков и специализированное программное обеспечение (СПО).

Внедрение в промышленные образцы авиационной техники ПКМ, перерабатываемых автоклавным и безавтоклавными методами формования, открывает широкие перспективы для создания интегрированных в материал конструкции систем контроля с применением интеллектуальных датчиков [20],

развитие которых в перспективе позволит создавать «умные» конструкции, сочетающие в себе все преимущества конструкционных композитов с сенсорной и процессорной функциями, позволяющими за счет интегрированных систем контроля на основе мультиплексируемых датчиков, построенных на различных физических принципах, осуществлять контроль в режиме реального времени, и при превышении определяемых параметров сигнализировать и принимать решение о возможности дальнейшей безопасной эксплуатации воздушного судна [21].

На сегодняшний день проектирование, исследования и эксплуатация современной гражданской и военной техники невозможна без применения интеллектуальных средств наблюдения и анализа, позволяющих оперативно оценивать текущее состояние конструкций, их безопасность и соответствие заданным тактико-техническим характеристикам. Анализ проблемных вопросов создания отечественных материалов, обладающих системой встроенного контроля показал, что их решение требует разработки качественно новых материалов и методических подходов, не реализуемых в рамках существующих серийных технологий. Анализ Национальных планов и стратегий США и стран Европейского союза в области исследований, разработок и развития соответствующей инфраструктуры по направлению создания перспективных изделий авиационной техники показал, что одним из ключевых направлений создания наукоемкой продукции является активное внедрение информационных технологий, методов математического моделирования и обработки больших объемов данных при минимальных энерго- и трудозатратах, интеграция на стадии изготовления конструкции комплексных систем контроля, позволяющих отслеживать как качество производства продукции, так и фактическое техническое состояние в процессе эксплуатации - технология Structural Health Monitoring (SHM) [22, 23].

SHM является нервной системой конструкции, регистрирующей в режиме реального времени любые изменения состояния конструкции, включая возникновение и развитие дефектов, повреждений, определение действующих нагрузок, взаимодействие элементов конструкций с окружающей средой, принимающей решение о возможности дальнейшей эксплуатации и

информирующей экипаж о возникновении той или иной внештатной ситуации (рисунок 3).

gJSNASA ayser-Threde

л I

• • • •

Aerospace structures

DaimlerChrysler

л

Гиге апс! |у1Ь^тпч ¡п епегду апс!

aircraft turbinesg^,

>Л1

Railway interfaces - to

Wind turbine rotor blades

Enercon/Jenoptik

pA

MTUgO-o^mr

ing

Siemens

Superconductive magnets-"-

МйШШШГ

) G FZ Potsdam

MPI Plasma Physics

Рисунок 3 - Область применения SHM-систем за рубежом [24]

Подобные системы являются технически сложными, однако с развитием элементной базы, появлением высокопроизводительных вычислительных мощностей, разработкой новых методов обработки и интерпретации информации, а также автоматизированного проектирования, учитывающих технологические особенности изготовления изделия, появилась возможность не только разрабатывать некие принципы функционирования подобных систем, но и реализовывать данные разработки на практике.

Разработка новых методов встроенного контроля композитных конструкций основывается на физических принципах функционирования чувствительных элементов датчиков, которые подобно нервным окончаниям, воспринимают те или иные воздействия и по каналу передачи данных направляют в «мозг» - систему сбора и обработки данных, где и будет приниматься решение о целесообразности того или иного маневра: такая «умная» конструкция будет приспосабливаться и адекватно реагировать на постоянно изменяющиеся нагрузки, температуры и

другие факторы в режиме реального времени, сохраняя свою работоспособность в процессе эксплуатации.

Датчики - это те устройства, в которых происходит процесс «рождения информации», где физико-химические изменения, происходящие в режиме реального времени, превращаются в информационные сигналы, служащие основой для разумного поведения, для формирования и уточнения моделей действительности. Любая разумная система, возникшая естественным путем или созданная другой разумной системой, успешно функционирует и выживает в реальном мире до тех пор, пока она получает объективную и качественную информацию о нем [25, 26]. В качестве функциональных компонентов могут выступать датчики, актюаторные элементы, а также различные вычислительные и/или управляющие модули, обеспечивающие обратную связь. Управляющие устройства проектируются, настраиваются и программируются с учетом требований к условиям эксплуатации конструкции, свойств базового материала, конструктивно-технологических факторов и др.

Создание систем встроенного контроля ПКМ наиболее актуально применительно к изделиям авиационной техники. Вместе с тем, применение предлагаемых подходов целесообразно для объектов строительной [27], дорожно-мостовой [28], транспортной инфраструктуры [29], судостроения [30], для контроля технического состояния объектов специального назначения [31 - 34].

В литературе описаны различные концепции и научные подходы, определяющие развитие данного научного направления [35 - 37].

Так, отличительной особенностью американского подхода является так называемая «система конструкций», предлагающая упорядочить всё разнообразие и схожесть функций различных конструкций с элементами систем управления, используя теорию множеств. Согласно этой теории, любые два пересекающихся множества, характеризующиеся различными отличительными и подобными признаками, образуют третье множество, обладающее одновременно и теми, и другими признаками. Данное множество может содержать одно или несколько вложенных множеств - подмножеств, характеризующихся другими

отличительными признаками. Таким образом, строится иерархическая структура. Согласно американской концепции, конструкции с функциональными компонентами и элементами систем управления можно разделить на адаптивные и чувствительные. Под адаптивными понимаются конструкции, в составе которых есть исполнительные устройства, дающие возможность изменять состояние или характеристики системы в определенном направлении. Чувствительные конструкции имеют в своем составе датчики, реагирующие на изменения в конструкции, обусловленные воздействием внешних факторов, определяющие ее состояние или характеристики. Очевидно, что конструкции, обладающие адаптивностью и чувствительностью, являются управляемыми, т.е. имеют в своем составе как датчики, так и исполнительные устройства, входящие в систему управления с обратной связью, позволяющую активно управлять состоянием или характеристиками конструкции. В свою очередь, подмножеством управляемых конструкций являются активные конструкции, имеющие в своем составе как датчики, так и актюаторы, интегрированные в основную конструкцию, выполняющие одновременно конструктивную и управленческую функцию. Совместная интеграция конструктивных и управляющих элементов воедино приводит к созданию гибридных активных конструкций, дальнейшее развитие которых приводит к выделению среди них интеллектуальных конструкций, характеризующихся высокой степенью интеграции датчиков, актюаторных и логических схем управления, формирующих систему распределенного иерархического встроенного контроля и диагностики. Описанная классификация достаточно условна и субъективна, но вместе с тем позволяет осмыслить и упорядочить наши представления.

При этом концепция японских ученых принципиально отличается от американского подхода. Она, преимущественно, основывается на материаловедческом фундаменте, а не на базе систем конструкций. Согласно этой точке зрения историческое развитие материаловедения идет в направлении от конструкционных материалов к функциональным материалам. Основываясь на данном представлении, в будущем необходима разработка гиперфункциональных

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Федотов Михаил Юрьевич, 2019 год

Литература

1. http://www.hccomposite.com/upload/iblock/075/075b87d9c171f567f29fc4c4d 3614440.pdf

2. Башаров, Е.А. Анализ применения композиционных материалов в конструкции планеров вертолетов [Электронный ресурс] / Е.А. Башаров, А.Ю. Вагин / Труды МАИ. - 2017. - № 92. - 13 ст. Режим доступа http://trudymai.ru/upload/iblock/3a2/basharov_vagin_rus.pdf (дата обращения 22.12.2018 г.).

3. Вагин, А.Ю. Применение полимерных композиционных материалов в конструкциях вертолетов фирмы «Камов» /А.Ю. Вагин, Ю.С. Щетинин // Сб. тезисов докладов межотраслевой конференции «Композиционные материалы в авиакосмическом материаловедении» - 2009. - С. 20.

4. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общей редакцией В.В. Клюева. Т. 1: В 2 кн. Кн. 1: Ф.Р. Соснин. Визуальный и измерительный контроль.; Кн. 2: Ф.Р. Соснин. Радиационный контроль. - 2-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 2006. - 560 с.

5. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общей редакцией В.В. Клюева. Т. 3. И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. Ультразвуковой контроль. - 2-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2006. - 864 с.

6. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общей редакцией В.В. Клюева. Т. 5: В 2 кн. Кн. 1: В.П. Вавилов. Тепловой контроль.; Кн. 2: К.В. Подмастерьев, Ф.Р. Соснин, С.Ф. Корндорф и др. Электрический контроль. -2-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 2006. - 679 с.

7. Неразрушающий контроль. В 5 кн. / Под редакцией В.В. Сухорукова. Кн.1.: А.К. Гурвич, И.Н. Ермолов, С.Г. Сажин Общие вопросы. Контроль проникающими веществами. - М.: Высшая школа, 1992. - 181 с.

8. Неразрушающий контроль. В 5 кн./ Под редакцией В.В. Сухорукова. Кн. 4. Б.Н. Епифанцев, Е.А. Гусев, В.И. Матвеев и др. Контроль излучениями: Практическое пособие - М.: Высшая школа, 1992. - 321 с.

9. Ланге, Ю.В. Акустические низкочастотные методы неразрушающего контроля многослойных конструкций / Ю.В. Ланге - М.: Машиностроение, 1991. -272 с.

10. Ланге, Ю.В., Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения. / Ю.В. Ланге, В.А. Воронков - 2-е изд., испр. - М.: Авторское издание, 2003. - 120 с.

11. Тепловой метод оценки стабильности технологий изготовления изделий из композитных материалов при их массовом производстве / А.О. Кузнецов, О.Н. Будадин, Е.Г. Монахова и др. // Контроль. Диагностика. - 2017. № 11. С. 20-24.

12. Вавилов, В.П. Тепловизоры и их применение / В.П. Вавилов, А.Г. Климов - М.: Интел универсал, 2002. - 87 с.

13. Тепловой неразрушающий контроль изделий / О.Н. Будадин, А.И. Потапов, В.И. Колганов и др. - М.: Наука, 2002. - 476 с.

14. Кульков, А.А. Диагностика качества изделий из полимерных композиционных материалов в процессе одноосного силового нагружения на основе анализа динамических температурных полей / А.А. Кульков, О.Н. Будадин // Конструкции из композиционных материалов. - 2017. - № 1 (145). - С. 64-72.

15. Бойчук, А.С. Контроль деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов с применением технологии ультразвуковых фазированных решеток / А.С. Бойчук, А.С. Генералов, И.А. Диков // Авиационные материалы и технологии. - 2017. - № 1 (46). - С. 45-50.

16. Бойчук, А.С. Разработка технологий неразрушающего контроля монолитных конструкций из углепластика с использованием ультразвуковых антенных решеток: автореферат дис. ... канд. тех. наук: 05.02.11 / А.С. Бойчук. -Москва, 2017. - 18 с.

17. Неразрушающий контроль ПКМ с использованием ультразвуковых фазированных решеток / А.С. Бойчук, А.С. Генералов, А.В. Степанов и др. // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2013. - № 2. - С. 54-58.

18. Ларин, А.А. Способы оценки работоспособности изделий из композиционных материалов методом компьютерной томографии: дис. ... канд. тех. наук: 05.11.13 / А.А. Ларин. - Москва, 2013. - 148 с.

19. Бакулин, В.Н. Повышение качества изготовления изделий из полимерных композиционных материалов с использованием компьютерной томографии как метода неразрушающего контроля / В.Н. Бакулин, А.А. Ларин, В.И. Резниченко // Инженерно-физический журнал. - 2015. - Т. 88. - № 2. - С. 534-538.

20. Буймистрюк, Г.Я. Принципы построения интеллектуальных волоконно-оптических датчиков / Г.Я. Буймистрюк // Фотон-экспресс. - 2011. - № 6 (94). -С. 38-39.

21. Уорден, К. Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение / К. Уорден. - М.: Техносфера, 2006. - 224 с.

22. Fiber bragg grating sensors toward structural health monitoring in composite materials: challenges and solutions / D. Kinet, P. Megret, K.W. Goossen et al. // Sensors 2014. - V 14. - P. 7394-7419.

23. Smart composite device for structural health monitoring / A. Coricciati, P. Corvaglia, A. Largo et al. // Advances in science and technology. - 2013. - V. 83. - P. 138-143.

24. https://slideplayer.com/slide/5797800

25. Войтович, И.Д., Основы информационных технологий. Интеллектуальные сенсоры: учеб. пособие / И.Д. Войтович, В.М Корсунский. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2012. - 624 с.

26. Буймистрюк, Г.Я. Интеллектуализация датчиков и измерительных систем - ключевое направление в сенсоризации как высшей стадии автоматизации и роботизации в экономике / Г.Я. Буймистрюк // Сб. тезисов докладов I Всероссийской Конференции по ителлектуальным датчикам и системам. ИНТЕЛЛИУМ-2018. - 2018. - С. 6.

27. Мониторинг нагруженности композитной конструкции арочного моста на основе волоконно-оптических датчиков [Электронный ресурс] / А.Е. Раскутин,

B.В. Махсидов, О.И. Смирнов и др. // Труды ВИАМ. - 2018. - № 3 (63). - С. 49-59. - Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения 08.10.2018 г.).

28. Дышенко, В.С. Дорожный детектор в системах безостановочного автоматического взвешивания [Электронный ресурс] / В.С. Дышенко, А.Е. Раскутин, М.А. Зуев // Труды ВИАМ. - 2016. - № 5 (41). - Ст. 12. -Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения 08.10.2018 г.).

29. К вопросу мониторинга несущих металлических конструкций мостов с использованием волоконно-оптических датчиков [Электронный ресурс] / М.Ю. Федотов, М.Л. Лоскутов, И.С. Шелемба и др. // Транспортные сооружения. -2018. - № 3. - Т. 5 - Режим доступа https://t-s.today/11sats318.html (дата обращения 29.11.2018 г.).

30. Иванов, А.В. Применение композитных материалов со встроенными датчиками контроля состояния в производстве корабельных корпусных конструкций / А.В. Иванов, В.Э. Королев // Прикладная фотоника. - 2017. - № 4. -

C. 250-257.

31. Новые области применения систем волоконно-оптических датчиков / А.А. Ларин, М.Ю. Федотов, С.В. Бухаров и др. // Прикладная фотоника. - 2017. -№ 4. - С. 310-324.

32. Исследование деформированного состояния конструкций из композиционных материалов с помощью волоконно-оптических датчиков / Б.С. Сарбаев, А.А. Смердов, Л.П. Таирова и др. // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. - 2011. - № S1. - С. 39-51.

33. Измерение деформаций в композиционных баллонах высокого давления с использованием оптоволоконных решеток брэгга / О.Н. Будадин, В.Ю. Кутюрин, Т.А. Муханова и др. // Контроль. Диагностика. - 2018. - № 6. - С. 34-39.

34. Измерение деформаций с использованием волоконно-оптических датчиков в процессе прочностных испытаний анизогридных конструкций из композиционных материалов / В.А. Анискович, О.Н. Будадин, Н.Л. Заикина и др. // Контроль. Диагностика. - 2018. - № 7. - С. 44-49.

35. Формостабильные и интеллектуальные конструкции из композиционных материалов / Г.А. Молодцов, В.Е. Биткин, В.Ф. Симонов и др. - М.: Машиностроение, 2000. - 352 с.

36. Концепция и основные принципы конструирования «интеллектуальных материалов» (обзор) / Т.А. Голубкова, В.И. Короткова, Т.Г. Золкина и др. // Технология: Межотр. научн.-техн. сб. Серия: Конструкции из композиционных материалов. - 1995. - № 2. - С. 3-21.

37. Федотов, М.Ю. Концепции создания и тенденции развития интеллектуальных материалов / М.Ю. Федотов // Авиационные материалы и технологии. - 2015. - № 1 (34). - С. 71-80.

38. Молниезащита и встроенный контроль для конструкций из ПКМ [Электронный ресурс] / И.Н. Гуляев, А.Г. Гуняева, А.Е. Раскутин и др. // Труды ВИАМ. - 2013. - № 4. - Ст. 10. - Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения 08.10.2018 г.).

39. Возможности сенсорных систем и интеллектуальных ПКМ на их основе / М.Ю. Федотов, К.В. Сорокин, В.А. Гончаров и др. // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2013. - № 2. - С. 18-23.

40. Федотов, М.Ю. Интеллектуальные ПКМ - материалы нового поколения / М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров, А.М. Шиёнок // Cб. докл. конф. «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья - основа инновационного развития экономики России». Научное электронное издание локального распространения. Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов. -Геленджик, 2012. - С. 4.

41. Железина, Г.Ф. Встроенный контроль: от датчиков до информкомпозитов / Г.Ф. Железина, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев //Авиационная промышленность. -2008. - № 3. - С. 46-50.

42. Detection of impact damage in composite structures using high speed FBG /

B.-W. Jang, S.-O. Park, Y.-G. Lee et al. // Advanced Composite Materials. - 2012. - V. 21. - P. 29-44.

43. Simultaneous monitoring of strain and temperature during and after cure of unsymmetric composite laminate using fibre-optic sensors / H.K. Kang, D.H. Kang,

C.S. Hong et al. // Smart Materials and Structures. - 2003. - V. 12(1). - P. 29-35.

44. In-situ integrity assessment of a smart structure based on the local material damping / W. Hufenbach, P. Kostka, K. Holeczek et al. // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 2013. - V. 24. - № 3. - P. 299-309.

45. Integration of health monitoring system for composite rotors [Электронный ресурс] / P. Kostka, K. Holeczek, A. Filippatos et al. // The 18-th International conference on composite materials composite materials: Key to the Future. - 2011. -P. 5. - Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/304132677.

46. A review of structural health monitoring literature: 1996-2001 / H. Sohn, C. Farrar, F. Hemez et al. // Report number LA-13976-MS. Los Alamos National Laboratory. - 2004. - P. 307.

47. Сенсоры для информкомпозитов / М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров, В.В. Махсидов и др. //Материаловедение. - 2015. - № 1. - С. 26-33.

48. Элементарный учебник физики: Учебное пособие: В 3 т. / Под общей редакцией Г.С. Ландсберга. Т. 2.: Г.С. Ландсберг. Электричество и магнетизм. -14-е изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. - 488 с.

49. Федотов, М.Ю. Особенности создания интеллектуальных композитов с интегрированными электрическими сенсорами / М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2014. - № 1. - С. 34-40.

50. Федотов, М.Ю. Полимерные композиты с интегрированными электрическими сенсорами / М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров, А.М. Шиёнок // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2014. - Т. 80. - № 4. - С. 25-31.

51. Интегрированная информационно-измерительная система исследования свойств и расчета режимов отверждения полимерных композитов / О.С. Дмитриев, С.В. Мищенко, А.О. Дмитриев и др. // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2008. - Т. 14. - № 2. - С. 230-240.

52. Касатонов, И.С. Метод контроля процесса отверждения полимерных композитов по диэлектрическим характеристикам / И.С. Касатонов // Вопросы современной науки и практики. - 2012. - Т. 37. - № 1. - С. 353-357.

53. Касатонов, И.С. Метод и автоматизированная система контроля процесса отверждения полимерных композитов по диэлектрическим характеристикам: автореферат дис. ... канд. тех. наук: 05.11.13 / И.С. Касатонов. - Тамбов, 2012. - 16 с.

54. Пьезоэлектрический слоистый актюатор: пат. 101271 Рос. Федерация: МПК H01L 41/083 / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, Ю. В. Столянков и др.; ФГУП «ВИАМ». - № 2010131417/28; заявл. 28.07.2010; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1, 8 с.

55. Методы исследования конструкционных композиционных материалов с интегрированной электромеханической системой / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев и др. // Авиационные материалы и технологии. - 2010. - № 4. -С. 17-20.

56. Hasan, Z. Failure and deformation analyses of smart laminated composites / Z. Hasan, A. Muliana // Mechanics of composite materials. - 2012. - V. 48. - № 4. -P. 571-590.

57. Mohato, P. Aeroelastic analyses of smart composite structures in higrothermal environment / P. Mohato, D. Maiti // Composite structures. - 2010. - V. 92. -P. 1027-1038.

58. Kogelnik, H. Theory of optical-waveguides in guided wave optoelectronics / H. Kogelnik; Part of the Springer Series in Electronics and Photonics book series (SSEP). - 1988. - V. 26. - Springer-Verlag, Berlin. - P. 7-88.

59. Волоконные решетки показателя преломления и их применения / С.А. Васильев, О.И. Медведков, И.Г. Королев и др. // Квант. электроника. - 2005. -№ 35(12). - С. 1085-1103.

60. Development of smart composite structures with small-diameter fiber Bragg grating sensors for damage detection: Quantitative evaluation of delamination length in CFRP laminates using Lamb wave sensing / N. Takeda, Y. Okabe, J. Kuwahara et al. // Composites Science and Technology. - 2005. - V. 65. - P. 2575-2587.

61. Распределенные оптоволоконные сенсоры для контроля напряженно-температурного состояния конструкций / В.А. Гончаров, М.Ю. Федотов,

A.М. Шиёнок и др. // Вопросы материаловедения. - 2016. - № 1 (85). - С. 73-79.

62. Квазираспределённая оптико-электронная измерительная система для контроля деформаций с повышенной чувствительностью и частотой опроса /

B.А. Лазарев, А.Б. Пнёв, А.А. Жирнов и др. // В книге: Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов Тезисы докладов XX Международной научно-технической конференции. ОАО «ОНПП «Технология», МГТУ им. Н.Э. Баумана; под редакцией О.Н. Комиссара. - 2013. - С. 150-152.

63. Опыт создания системы встроенного контроля состояния конструкции на основе волоконно-оптических брэгговских датчиков / П.В. Михеев, А.В. Артемьев, В.А. Лазарев и др. // Сборник докладов Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов. ТестМат - 2013. Под редакцией А.Н. Луценко. - 2013. - С. 28.

64. http://www.micronoptics.com/

65. http://www.ibsenphotonics.com/products/interrogation-monitors/i-mon-oem/i-mon-256-oem

66. http: //www. igigroup. com/nl/page s/mafo. html

67. http://www.epsilonoptics.com/technology.html

68. http: //www. redondooptics. com/FBGT_060209. pdf

69. https://i-sensor.ru/

70. A dual-parameter optical fiber sensor for concurrent strain and temperature measurement: design, fabrication, packaging, and calibration / H.R. Alemohammad, E. Foroozmeh, B.S .Cotten et al. // Journal of lightwave technology. - 2013. - V. 31. -№ 8. - P. 1198-1204.

71. Simultaneous strain and temperature measurement using a superstructure fiber Bragg grating / B.O. Guan, H.Y. Tam, X.M. Tao et al. // IEEE Photonics Technology Letters. - 2000. - № 12(6). - P. 675-677.

72. Федотов, М.Ю. Совершенствование технологии оптического контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками / М.Ю. Федотов // Сборник тезисов докладов I Всероссийской Конференции по интеллектуальным датчикам и системам. ИНТЕЛЛИУМ-2018. - 2018. - С. 11.

73. Буймистрюк, Г.Я. Встраиваемые интеллектуальные сенсорные системы композитных авиационно-космических конструкций / Г.Я. Буймистрюк, М.С. Базлов, С.Ю. Сухов. // Материалы Всероссийской конференции КИМИЛА-2016. - г. Жуковский, ФГУП «ЦАГИ». - 2016. - с. 117-125.

74. Применение оптического волокна в качестве датчиков деформации в полимерных композиционных материалах / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев и др. // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2010. -№ 3. - С. 10-15.

75. Application of optical fiber as strain gauges in polymer composite materials / E.N. Kablov, D.V. Sivakov, I.N. Gulyaev et al. // Polymer Science. Series D. - 2011. V. 4. - № 3. - Р. 246-251.

76. Волоконно-оптический соединитель: пат. 101209 Рос. Федерация: МПК G02B 6/38 / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев и др.; ФГУП «ВИАМ». -№ 2010131415/28; заявл. 28.07.2010; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1, 10 с.

77. Механические свойства полимерных композиционных материалов с интегрированным оптическим волокном (обзор) / В.В. Махсидов, М.Ю. Федотов,

B.А. Гончаров и др. // Деформация и разрушение материалов. - 2014. - № 9. -

C. 2-7.

78. Устройство управления аэродинамическим потоком: пат. 101008 Рос. Федерация: B64C 23/06 / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев и др.; ФГУП «ВИАМ». - № 2010131418/11; заявл. 28.07.2010; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1, 11 с.

79. Прогнозирование развития дефектов в конструкциях из ПКМ способом определения изменений жесткости при актюировании материала / К.В. Сорокин,

B.В. Мурашов, М.Ю. Федотов и др. // Авиационные материалы и технологии. -2011. - № 2. - С. 20-22.

80. Особенности создания полимерных композиционных материалов с интегрированной активной электромеханической актюаторной системой на основе пьезоэлектриков / Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев, К.В. Сорокин и др. // Авиационные материалы и технологии. 2011. - № 1. - С. 31-34.

81. Изменение геометрического профиля - инновационное решение для аэродинамики / М.Ю. Федотов, К.В. Сорокин, И.Н. Гуляев и др. //Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № 4. - С. 55-57.

82. Система контроля технического состояния конструкций летательного аппарата (варианты): пат. 2544028 Рос. Федерация: G01M 5/00 / Н.Л. Львов,

C.С. Хабаров, А.А. Носов и др.; ООО НИЦ «ИРТ». - № 2013135204/11; заявл. 29.07.2013; опубл. 10.03.2015, Бюл. № 7, 19 с.

83. Устройство для индикации срыва потока на лопастях несущего винта вертолета: пат. 2555258 Рос. Федерация: B64D 43/02 / Н.Л. Львов, С.С. Хабаров, А.А. Носов и др.; ООО НИЦ «ИРТ». - № 2014108003/11; заявл. 04.03.2014; опубл.

10.07.2015, Бюл. № 19.

84. Способ измерения деформации конструкции из композиционного материала: пат. 2427795 Рос. Федерация: G01B 11/16 / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев и др.; ФГУП «ВИАМ». - № 2009144602/28; заявл. 03.12.2009; опубл. 27.08.2011, Бюл. № 24, 15 с.

85. Панель из полимерного композиционного материала с молниезащитным покрытием: пат. 2588552 Рос. Федерация: B64C 3/26 / Е.Н. Каблов, А.Г. Гуняева, О.А. Комарова и др.; ФГУП «ВИАМ». - № 2015121085/11; заявл. 03.06.2015; опубл.

27.06.2016, Бюл. № 18, 10 с.

86. Способ технической диагностики и ремонта самолетов и вертолетов: пат. 2423296 Рос. Федерация: B64F 5/00 / С.Л. Булгаков; ОАО «АСК». -№ 2010101134/11; заявл. 15.01.2010; опубл. 10.07.2011, Бюл. № 19, 8 с.

87. Способ контроля характеристик конструкции из композиционного материала: пат. 2309392 Рос. Федерация: в0Ш 3/00 / Ю.С. Ильин; ФГУП «ЦАГИ». - № 2006104356/28; заявл. 15.02.2006; опубл. 27.10.2007, Бюл. № 30, 11 с.

88. Бортовые системы мониторинга (БСМ) и перспективы применения в них волоконно-оптических датчиков / Ю.А. Свирский, Ю.П. Трунин, А.В. Панков и др. // Композиты и наноструктуры. - 2017. - Т. 9. - № 1(33). - С. 35-44.

89. Применение волоконнооптических систем измерения деформаций при испытаниях прочности планера самолета / Ю.К. Блокин-Мечталин, М.М. Богатырев, М.Д. Зайцев // Материалы III Отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов. -КИМИЛА-2018. - ФГУП «ЦАГИ». - 2018. - С. 554-563.

90. Композиционный бак для агрессивной жидкости повышенной живучести с волоконно-оптической матрицей: пат. 2305653 Рос. Федерация: Б65Б 88/02 / О.В. Денисов, О.Г. Осяев, Р.В. Сахабудинов и др.; РВВКИУ РВ. -№ 2005137984/12; заявл. 06.12.2005; опубл. 10.09.2007, Бюл. № 25, 7 с.

91. Композитный бак повышенной живучести с волоконно-оптической системой: пат. 2309104 Рос. Федерация: Б65Б 90/50 / О.Г. Осяев, А.В. Остапенко, Р.В. Сахабудинов и др.; РВВКИУ РВ. - № 2006104747/02; заявл. 15.02.2006; опубл. 27.10.2007, Бюл. № 30, 7 с.

92. Способ прогнозирования ресурсных характеристик материалов: пат. 2282174 Рос. Федерация: в0Ш 3/30 / Д.Г. Громаковский, А.В. Дынников, И.Д. Ибатуллин и др.; ГОУ ВПО СамГТУ. - № 2005101042/28; заявл. 18.01.2005; опубл. 20.08.2006, Бюл. № 23, 5 с.

93. Способ определения технического состояния материалов элементов конструкции: пат. 2204817 Рос. Федерация: 00Щ 3/30 / В.Н. Чувильдеев, С.А. Мадянов, А.П. Краев и др.; ООО «ФФПК МЕЛАКС», НИФТИ ННГУ. -№ 2001126330/28; заявл. 28.09.2001; опубл. 20.05.2003, Бюл. № 14, 9 с.

94. Корпус ракетного двигателя с системой сбора информации: пат. 2492339 Рос. Федерация: F02K 9/34 / А.В. Жуков, О.Г. Осяев, А.М. Костин; А.В. Жуков, О.Г. Осяев, А.М. Костин. - № 2012106108/06; заявл. 20.02.2012; опубл. 10.09.2013, Бюл. № 25, 6 с.

95. Волоконно-оптическая система мониторинга состояния конструкции самолёта, выполненного из композиционного материала / А.Н. Серьёзнов, А.Б. Кузнецов, А.В. Лукьянов и др. // Материалы III Отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов. -КИМИЛА-2018. - ФГУП «ЦАГИ». - 2018. - С. 588-598.

96. Применение оптоволоконных технологий при создании встроенных систем самодиагностики авиационных конструкций / А.Н. Серьёзнов, А.Б. Кузнецов, А.В. Лукьянов и др. // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. - 2016. - № 3 (64). - С. 95-105.

97. High density structural health monitoring system and method: pat. 8447530 US: G01B 5/28 / L.E. Pado, J.P. Dunne, J.H. Belk; The Boeing Company. -№ 12/015289; заявл. 16.01.2008; опубл. 21.05.2013.

98. Composite structure having an embedded sensing system: pat. 2013048841 US: G01J 1/04 / J.H. Hunt, J.H. Belk; The Boeing Company. - № 13/56283; заявл. 31.07.2012; опубл. 28.02.2013.

99. Embeddable polarimetric fiber optic sensor and method for monitoring of structures: pat. 7605923 US: G01B 9/02 / J.L. Williams, M.S. Kranz, L.C. Heaton; Morgan Research Corporation. - № 11/251739; заявл. 17.10.2005; опубл. 20.10.2009.

100. Fiber optic system: pat. 6571639 US: G01L 1/24 / R.G. May, T.A. Wavering; Luna Innovations Inc. - № 19990259972; заявл. 01.03.1999; опубл. 03.06.2003.

101. Optical fiber sensor system: pat. 6204920 US: G01B 9/02 / P.J. Ellerbrock, J.H. Belk, B.C. Johnson; McDonnell Douglas Corporation. - № 08/802400; заявл. 18.02.1997; опубл. 20.03.2001.

102. Method of monitoring the structural integrity of a wind turbine blade: pat. 2478357 GB: F03D 11/00 / M. Volanthen; Insensys Limited (GB). - № 1003686.1; заявл. 05.03.2010; опубл. 07.09.2011.

103. Composite structure resin cure monitoring apparatus using an optical fiber grating sensor: pat. 5770155 US: G01N 21/17 / J.R. Dunphy, R.M. Rukus; J.-M. HA; United Technologies Corporation. - № 560268; заявл. 21.11.1995; опубл. 23.06.1998.

104. Change mapping for structural health monitoring.: pat. 8412470 US: G01B 3/44 / V.J. Mathews; The Boeing Company. - № 12/189,288; заявл. 11.08.2008; опубл. 02.04.2013.

105. Compensating for temperature effects in a health monitoring system: pat. 8127610 US: G01N 29/04 / V.J. Mathews; The Boeing Company. - № 12/189,293; заявл. 11.08.2008; опубл. 06.03.2012.

106. Sensors and systems for structural health monitoring: pat. 7117742 US: G01N 29/12 / заявитель - Kim Hyeung-Yun; патентообладатель - Kim Hyeung-Yun. -№ 560268; заявл. 21.11.1995; опубл. 23.06.1998.

107. Diagnostic systems of optical fiber coil sensors for structural health monitoring: pat. 7536911 US: G01N 29/24 / заявитель - Kim Hyeung-Yun; патентообладатель - Kim Hyeung-Yun. - № 11/881313; заявл. 26.07.2007; опубл. 26.05.2009.

108. Composite fibre and related detection system: pat. 8191429 US: G01L 1/24 / P. Hook; Auxetix Limited (GB). - № 0608462.8; заявл. 28.04.2006; опубл. 05.06.2012.

109. Measuring strain on a helicopter rotor blade using multiple sensors: pat. 2464929 GB: G01B 11/16 / M. Volanthen, R. Caesely; Insensys Limited (GB). -№ 0819777.4; заявл. 29.10.2008; опубл. 05.05.2010.

110. Structural monitoring: pat. 2440954 GB: G01L 1/24 / M. Volanthen, N.J. Harper, R.D.G. Roberts; Insensys Limited (GB). - № 0616506.2; заявл. 18.08.2006; опубл. 20.02.2008.

111. Device for manufacturing e.g. load-bearing component of airplane has fiber Bragg grating sensor integrated into optical fibers to detect characteristic parameter of material flowing through material supply line and/or filling region: pat. 102010035958 DE: B29C 31/04 / I. Zuardy, P. Zahlen, A. Herrmann et al. ; Airbus Operations GmbH (DE). - № 102010035958; заявл. 31.08.2010; опубл. 01.03.2012.

112. Sensor zum Messen von Spannungen in einem Substrat: pat. 102007048817 DE: G01L 1/24 / P.P. Deimel, A.-S. Dreher, M. Englmaier; EADS Deutschland GmbH (DE). - № 102007048817; заявл. 10.10.2007; опубл. 16.04.2009.

113. Composite structure with embedded optical fiber and a process for its repair: pat. 2007063145 WO: G02B 6/44 / M.J.M. Menendez; Airbus Espana, S.L. (ES). -№ PCT/ES2005/070166; заявл. 30.11.2005; опубл. 07.06.2007.

114. Method to monitor structural damage occurrence and progression in monolithic composite structures using fibre Bragg grating sensors: pat. 1677091 EP: G01M 11/08 / M.J.M. Menendez, G.A. Gueemes; Airbus Espana, S.L. (ES). -№ 04107032.7; заявл. 28.12.2004; опубл. 05.07.2006.

115. Sensor system for measuring deformations in structures or machines has demodulator that converts optical signal into analog or digital to be analyzed by data acquisition system e.g. personal computer (PC): pat. 2267366 ES: G01L 1/24 / P.J.C. Montero, M.G. Montero, G.J. Barragan; Sist s Materiales de Sensados (ES). -№ 20040003133; заявл. 29.12.2004; опубл. 01.03.2007.

116. Integrated optical instrumentation for the diagnostics of parts by embedded or surface attached optical sensor: pat. 5493390 US: G01D 5/353 / V. Mauro, V. Antonello, S. Mario et al. ; Finmeccanica S.P.A. (IT), United Technologies Corporation (US). - № RM93A0597 (IT); заявл. 06.09.1993; опубл. 20.02.1996.

117. Fiber optic sensors system for high temperature monitoring of aerospace structures / V. Latini, V. Striano, G. Coppola et al. // SPIE. - 2007. - V. 6593. -P. 65930S.1 - 65930S.9.

118. Costantini, D.M. In-situ simultaneous strain and temperature measurement of adaptive composite materials using a fiber Bragg grating based sensor / D.M. Costantini, V. Michaud // SPIE. - 2005. - V. 5758. - Р. 62- 69.

119. Damage diagnosis system and damage diagnosis method: pat. 2011191230 JP: G01N 29/12 / H. Soejima, Y. Okabe; Fuji Heavy Ind. Ltd., The University of Tokyo (JP). - № 2010-058784; заявл. 16.03.2010; опубл. 29.09.2011.

120. Bonded part peeling shape identification device: pat. 7522269 US: G01B 11/16 / T. Ogisu, T. Okabe, H. Sekine; Fuji Heavy Industries Ltd (JP). - № 2006164752; заявл. 14.06.2006; опубл. 21.04.2009.

121. Damage detection system for structural composite material and method of detecting damage to structural composite material: pat. 2005098921 JP: G01N 29/06 / T. Ogisu, M. Shimanuki, N. Takeda; Fuji Heavy Industries Ltd (JP). - № 2003335108; заявл. 26.09.2003; опубл. 14.04.2005.

122. Damage detection system: pat. 2007232371 JP: G01N 21/27 / T. Ogisu, M. Kojima, N. Takeda; Fuji Heavy Industries Ltd (JP). - № 007232371; заявл. 13.09.2007; опубл. 30.12.2008.

123. Modular sensor for damage detection, its manufacturing method, and structural composite material: pat. 2006170767 JP: G01J 1/04 / T. Ogisu, M. Kojima; Fuji Heavy Industries Ltd, Hitachi Cable (JP). - № 2004362867; заявл. 15.12.2004; опубл. 29.06.2006.

124. Method for embedding FBG (Fiber Bragg Grating) sensors into three-dimensional weaving composite material parts: pat. 102564332 CN: G01B 11/16 / S. Baoshan, W. Zhenkai; Tianjin Polytechnic University (CN). - № 201010606815; заявл. 27.12.2010; опубл. 11.07.2012.

125. System for detecting deformation of optical fiber structure: pat. 20010016729 KR: G01B 11/16 / C.S. Hong, C.G. Kim, J.W. Park et al. ; Korea Institute of Science and Technology (KR). - № 31782; заявл. 03.08.1999; опубл. 05.03.2001.

126. Monitoring device for rotating body: pat. 2007139262 WO: G01B 11/16 / Y. Hwang, S.B. Lee, J.M. Lee; Korea Institute of Science and Technology (KR). -№ 20060047393; заявл. 26.05.2006; опубл. 06.12.2007.

127. Composite material reinforcing structure with built-in optical fiber lattice sensor: pat. 20020021706 KR: E04B 1/92 / G.S. Kim, J.U. Kim; Ices Co., Ltd (KR). -№ 20000054415; заявл. 16.09.2000; опубл. 22.03.2002.

128. Fiber Bragg grating sensor: pat. 7702190 US: G02B 6/00 / H. Jianzhong, Jun N.H., X. Zhou, T. Shiro; Agency for Science, Technology and Research (SG). -№ PCT/SG2006/000086; заявл. 05.04.2006; опубл. 20.04.2010.

129. Optical fiber strain sensor: pat. 7778500 US: G02B 6/00 / Jun N.H., X. Zhou; Agency for Science, Technology and Research (SG). - № PCT/SG2006/000085; заявл. 05.04.2006; опубл. 17.08.2010.

130. Fiber optic force sensor: pat. 7027672 US: G02B 6/00 / C.T. Swee; Nanyang Technological University (SG). - № 200007218; заявл. 07.12.2000; опубл. 11.04.2006.

131. Fiber optic force sensor for measuring shear force: pat. 7466879 US: G02B 6/00 / C.T. Swee; Nanyang Technological University, Tjin Swee Chuan (SG). -№ 200302912.1; заявл. 22.05.05.2003; опубл. 16.12.2008.

132. Integrated system and methods for management and monitoring of vehicles: pat. 3096123 EP: G01M 5/00 / P.A. Da Silva, F. Dotta, R.P. Rulli et al.; Embraer S.A. (BR). - № 16170074.5; заявл. 19.05.2015; опубл. 23.11.2016.

133. Detection of impact location for composite stiffened panel using FBG sensors / S.O. Park, B.W. Jang, Y.G. Lee et al. // Advanced materials research. - 2010. - Vols. 123-125. - P. 895-898.

134. http://www.saristu.eu.

135. In-situ simultaneous strain and temperature measurement of adaptive composite materials using a fiber Bragg grating based sensor / H.-J. Yoon, D.M. Costantini, V. Michaud et al. // Proc. of SPIE.2005. - № 5758. - P. 62-69.

136. Simultaneous measurement of strain and temperature using Bragg gratings written in germanosilicate and boron-codoped germanosilicate fibers / P.M. Cavaleiro, F.M. Araujo, L.A. Ferreira et al. // IEEE Photonics Technology Letters. - 1999. -№ 11. - P. 1635-1637.

137. Simultaneous strain and temperature measurement using a single fibre Bragg grating / B.-O. Guan, H.-Y. Tam, S.-L. Ho et al. // Electron. Lett. - 2000. - № 36 (12). -P. 1018-1019.

138. In situ strain and temperature monitoring of adaptive composite materials / H.J. Yoon, D.M. Costantini, H.G. Limberger et al. // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 2006. - V. 17(12). - P.1059-1067.

139. Di Sante, R. Strain monitoring with embedded Fiber Bragg Gratings in advanced composite structures for nautical applications / R. Di Sante, L. Donati // Measurement. - 2013. - V. 46 (7). - P. 2118-2126.

140. Fiber-optic sensors based on FBGs with increased sensitivity difference embedded in polymer composite material for separate strain and temperature measurements [Электронный ресурс] / V.S. Terentyev, D.S. Kharenko, A.V. Dostovalov et al. // Proceedings of the International Conference on Smart Infrastructure and Construction, ICSIC 2016. - UK. Robinson College Cambridge, 2016. - P. 75-79. https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-84987654894&origin=inward&txGid=8962a40ae64d22b9bc5f16d6e5c0a41a

141. Experimental method of temperature and strain discrimination in polymer composite material by embedded fiber-optic sensors based on femtosecond-inscribed FBGs [Электронный ресурс] / V.V. Shishkin, V.S. Terentyev, D.S. Kharenko et al. //Journal of Sensors. - 2016. - V. 2016. - 6 p. - Режим доступа https://www.hindawi.com/journals/js/2016/3230968/ (дата обращения 11.10.2018 г.).

142. Othonos, A. Fiber bragg gratings / A. Othonos // Review of scientific instruments. - 1997. - V. 68(12). - P. 4309-4341.

143. Fiber grating sensors / A.D. Kersey, M.A. Davis, H.J. Patrick et al. // IEEE J. Lightwave Tech. - 1997. - V. 15(8). - P. 1442-1463.

144. Morey, W.W. Fiber bragg grating sensors / W.W. Morey, G. Meltz, W.H. Glenn // in Proc. SPIE Fiber Optic & Laser Sensors VII. - 1989. - V. 1169. -P. 98-107.

145. Nye, J.F. Physical properties of crystals. Their representation by tensors and matrices / J.F. Nye. - Oxford, 1957. - 386 p.

146. Леко, В.К. Свойства кварцевого стекла / В.К. Леко, О.В. Мазурин. - Л.: Наука, 1985. - 166 с.

147. Raymond, M. Measures Structural monitoring with fiber optic technology / M. Raymond; Academic Press, 2001. - 716 p.

148. Bertholds, A. Determination of the individual strain-optic coefficients in single-mode optical fibers / A. Bertholds, R. Daendliker // Journal of lightwave technol. - 1988. - V. 6. - P. 17-20.

149. Architecture of optical fiber sensor for the simultaneous measurement of axial and radial strains [Электронный ресурс] / D. Leduc, Y. Lecieux, P.-A. Morvan et al. // Smart Mater. Struct. - 2013. - V. 22. - 9 p. - Режим доступа: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01005277/document. (дата обращения 11.10.2018 г.).

150. Lagakos, N. Temperature-induced optical phase shifts in fibers / N. Lagakos, J. Bucaro, J. Jarzynski // Appl. Opt. - 1981. - V. 20. - P. 2305-2308.

151. Barlow, A. The stress-optic effect in optical fibers / A. Barlow, D. Payne // Quantum Electron. - 1983. - V. 19. - P. 834-839.

152. Устройство выхода волоконно-оптического датчика из композита: пат. 179119 Рос. Федерация: G02B 6/38 / Н.Л. Львов, С.С. Хабаров, М.Ю. Гавриков и др.; заявитель - ООО НИЦ «ИРТ», патентообладатель - ФПИ. - № 2017132193; заявл. 14.09.2017; опубл. 26.04.2018, Бюл. № 12, 7 с.

153. Гуляев, И.Н. Полимерные композиционные материалы с функциями адаптации и диагностики состояния / И.Н. Гуляев, Г.М. Гуняев, А.Е. Раскутин // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № S. - С. 242-253.

154. Исследование изгибных деформаций углепластика оптоволоконными сенсорами на брэгговских решетках / М.Ю. Федотов, В.А. Гончаров, А.М. Шиёнок и др. // Вопросы материаловедения. - 2013. - № 2 (74). - С. 139-147.

155. Веснин, В.Л. Метод гауссовской аппроксимации пика спектраотражения волоконнооптического брэгговского датчика /В.Л. Веснин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2003. - Т. 5. - № 1. - С. 156-164.

156. Черторийский, А.А. Особенности корреляционной обработки сигналов датчиков на основе волоконно-оптических брэгговских решеток / А.А. Черторийский, В.Л. Веснин, А.В. Беринцев // Радиоэлектронная техника. -2011. - № 1 (4). - С. 193-198.

157. Исследование границы раздела полимерных матриц с оптическими световодами в информкомпозитах / М.Ю. Федотов, А.М. Шиёнок, Р.Р. Мухаметов и др. // Вопросы материаловедения. - 2017. - № 1. - С. 155-168.

158. Research of interface of the polymer matrix with optical fibers in smart materials / M.Yu. Fedotov, A.M. Shiyonok, R.R. Mukhametov et al. // Inorganic Materials; Applied Research. - 2018. - V 9 (6). - P. 1084-1092.

159. Исследование методом сканирующей электронной микроскопии деформации микрофазовой структуры полимерных матриц при механическом нагружении [Электронный ресурс] / И.С. Деев, Е.Н. Каблов, Л.П. Кобец и др. // Труды ВИАМ. - 2014. - № 7. - Ст. 6. - Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения 11.10.2018 г.).

160. Гуляев, А.И. Применение метода оптической микроскопии для количественного анализа структуры ПКМ [Электронный ресурс] / А.И. Гуляев, И.В. Исходжанова, П.Л. Журавлева // Труды ВИАМ. - 2014. - № 7. - Ст. 7. - Режим доступа: http://www.viam-works.ru (дата обращения 11.10.2018 г.).

161. Деев, И.С. Исследование микроструктуры и особенностей разрушения эпоксидных матриц / И.С. Деев, Л.П. Кобец // Клеи. Герметики. Технологии. - 2013. - № 5. - С. 19-27.

162. Федотов, М.Ю. Исследование защитных покрытий волоконно-оптических сенсоров, предназначенных для интеграции в полимерные композиционные материалы / М.Ю. Федотов, С.В. Бухаров, Р.Р. Мухаметов // Конструкции из композиционных материалов. - 2017. - № 4 (148). - С. 61-67.

163. Разработка покрытия для оптоволоконных чувствительных элементов Р.Р. Мухаметов, К.Р. Ахмадиева, И.С. Деев и др. / Сборник материалов молодежной конференции Фундаментальные научные основы современных комплексных методов исследований и испытаний материалов, а также элементов конструкций. ФГУП «ВИАМ», 2015. - С. 13.

164. Защитное покрытие для волоконно-оптических датчиков / Р.Р. Мухаметов, К.Р. Ахмадиева, И.С. Деев и др. // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2016. - № 9 (141). - С. 29-34.

165. Медведков, О.И. Запись волоконных брэгговских решеток в схеме с интерферометром Ллойда и моделирование их спектральных свойств / О.И. Медведков, И.Г. Королев, С.А. Васильев // Препринт № 6 НЦВО при ИОФ РАН. - 2004. - 46 с.

166. Исследование встроенной волоконно-оптической системы диагностики углепластика после воздействия технологических режимов формования / М.Ю. Федотов, О.Н. Будадин, С.А. Васильев и др. // Контроль. Диагностика. - 2019. - № 1. - С. 42-49.

167. Установка для исследования изменения наведенного преломления в волоконных световодах при высоких температурах / А.С. Божков, С.А. Васильев, О.И. Медведков и др. // Приборы и техника эксперимента. - 2005. - № 4. -а 76-83.

168. Михайловский, К.В. Измерение остаточных технологических деформаций в углепластике путем внедрения в него волоконных брэгговских решеток / К.В. Михайловский, М.А. Базанов // Конструкции из композиционных материалов. - 2016. - № 2 (142). - С. 54-58.

169. Исследование влияния ударных воздействий на спектральные характеристики оптоволоконных сенсоров на основе волоконных брэгговских решеток, интегрированных в полимерный композиционный материал / М.Ю. Федотов, А.М. Шиёнок, И.Н. Гуляев и др. // Вопросы материаловедения. -2015. - № 4 (84). - С. 100-108.

170. Влияние интеграции волоконно-оптических датчиков на механические свойства полимерных композиционных материалов / М.Ю. Федотов, О.Н. Будадин, С.А. Васильев и др. //Контроль. Диагностика. - 2019. - № 2. - С. 22-31.

171. Исследование интегрированной волоконно-оптической системы диагностики углепластика после воздействия теплового и тепло-влажностного старения / М.Ю. Федотов, О.Н. Будадин, С.А. Васильев и др. // Контроль. Диагностика. - 2018. - № 11. - С. 26-30.

172. Мурашов, В.В. Контроль качества авиационных деталей из полимерных композиционных материалов и многослойных клееных конструкций / В.В. Мурашов, Е.И. Косарина, А.С. Генералов // Авиационные материалы и технологии. - 2013. - № 3 (28). - С. 65-70.

173. Возможности контроля внешних механических воздействий волоконно-оптической системой диагностики, встроенной в углепластики различных типов / М.Ю. Федотов, О.Н. Будадин, С.А. Васильев и др. //Контроль. Диагностика. - 2019. - № 3. - С. 38-47.

174. Особенности интеграции оптоволоконных сенсоров в трехслойные композитные детали / М.Ю. Федотов, Н.Ю. Бейлина, А.Р. Гареев и др. // Сб. тезисов докладов Международной конференции молодых ученых, работающих в области углеродных материалов. - 2017. - Москва, г. Троицк. - С. 143-144.

Приложение 1

Сведения об использовании результатов диссертационной работы

«Утверждаю»

с?СИТ£Г1 ''(¿V^ЛК^-т.о

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы Федотова Михаила Юрьевича «Развитие технологии оптического контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» в Санкт-Петербургском горном университете

Полученные соискателем Федотовым Михаилом Юрьевичем результаты экспериментальных исследований технологии оптического контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками используются с 01.09.2018 г. в учебном процессе кафедры приборостроения в дисциплинах «Неразрушающий контроль физико-механических характеристик и структуры материалов» и «Физические принципы работы оптико-электронных приборов». Результаты позволяют разработать методику проведения неразрушающих испытаний, раскрыть суть неразрушающего оптического контроля материалов, описать основные особенности процесса их взаимодействия с твердыми телами и определить физико-механические свойства материалов.

Зам. зав. кафедрой приборостроения Горного университета, д.т.н., профессор

В.В.Носов

УТВЕРЖДАЮ Директор ПУИЦ «Волгодортранс» СГТУ, к.т.н., доцент . ' : ? С.Ю. Андронов

«01» марта 2019 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Федотова Михаила Юрьевича«Разви тие технологии оптическог о контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками»,

представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук поспециапьности 05.11.13 - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ,материалов и изделий» в Поволжском учебно-исследовательском центре «Волгодортранс»Федерального государственногобюджетного образовательного учреждения высшегообразЬванияСаратовском государственном техническом университете имени ГагаринаЮ.А.

Полученные соискателем Федотовым Михаилом Юрьевичем результаты теоретических и экспериментальных исследований по развитию технологии контроля композитных конструкций оптическим методом с применением волоконно-оптических датчиков (ВОД) на основе волоконных брэгговских решеток приняты к использованию в Поволжском учебно-исследовательском центре «Волгодортранс».

Практические результаты работы будут использоваться при создании «интеллектуальных» систем внешнего армирования для восстановления и повышения несущей способности мостовыхсооружений с учетом технологическихаспектов взаимодействия системыВОД-ПКМ и методических вопросов организации прочностного мониторинга на основе анализа большого количества данных о фактическом состоянии конструкции после реконструкции в режиме реального времени.

Применение оптического метода онлайн мониторинга приведет к существенному сокращению трудозатрат на проведение регламентных работ, минимизации влияния человеческого фактора при проведении обследования объектов и созданию современной системы обеспечения жизненного цикла конструкций.

Научный сотрудник ПУИЦ «Волгодортранс» СГТУ, доцент кафедры «Транспортноестроительство» ФГБОУ ВО СГТУ им. Гагарина Ю.А., к.т.н.

пгм

Г ОГОД1 .гл ««■»«'В

ООО

ю

ый директор Пространство» транспорта РЛТ .Ь. Мандрик-Котов

«21» февраля 2019 г.

использования резудьтаптв диссертационной работы Федотова Михаила Юрьевича «Ршвишс технологии оптического контроля конструкций из IIКМ волоконно-

оптическими датчиками»

представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 - «Приборы и методы контроля природной среды, вещест в, материалов и изделий» на предприятии Общество с ограниченной ответственностью «Прессион Групп Менеджмент - Городское Пространство» (ООО «МГМ-Городскос Пространство»)

ООО «ПГМ — Городское Пространство» является активным участником реализации про1раммы «Развитие производства композитных материалов (композитов) и изделий из них», входящей в государственную программу Российской Федерации № 328 «Развитие промышленности и повышение се конкурентоспособности», утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 15.04.2014 г.

Комиссии в составе:

- председатель: Овчинников Игорь Георгиевич, руководитель отдела НИОКР ООО «ПГМ-Городское Пространство, доктор технических наук, профессор,

- члены комиссии: Ерёменко Эдуард Александрович, начальник конструкторского отдела;

Скворцов Александр Борисович, начальник техническою отдела, установила, что результаты диссертационной работы соискателя Федотова Михаила Юрьевича использованы в производственной и инжиниринговой деятельности ООО «ПГМ - Городское Пространство») в рамках проводимых работ по договорам поставок ПКМ.

1. При проведении мероприятий по обеспечению входного контроля при производстве изделий из полимерных композитных материалов;

2. При оценке напряженно-деформированного состояния изделий в процессе эксплуатации в целях получения достоверной информации о фактическом состоянии конструкции.

3. При оценке стойкости конструкции из полимерных композитных материалов к воздействию статических и динамических нагрузок при проведении приемочных испытаний и исследовании поведения конструкций из полимерных композитных материалов в реальных условиях эксплуатации.

В дальнейшем предполагается использование результатов работы Федотова М.Ю. при выполнении работ в рамках простое но сертификации материалов и изделий из них. производимых на основе передовых производственных технологий.

Председатель комиссии: Члены комиссии:

ИЛ . Овчинников Э.А. Ерёменко А.Б. Скворцов

238310 Росой. Калиминщаооая область Гурьтамй район, лВасяльлиоул Шггураом. д 1В Геп/фмс «7(4012) 536 203 ЕтШ Ноадвпа1ш

ооо .прессион григт менвдпкт - городское пространство», »мжлг! Ж6«»*у»!7010(п, сгрн мювганюет

«утверждаю»

Директор Института № ] I «Материй!о ведек к е и технология

материалов» • Г ¿у ' Беспалов В.Л

^ _2018

\ - ¥ЙР i г,

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы Федотова Михаила Юрьеепча «Развитие технологии оптического контроля конструкций нз ПКМ волокснно-

ОПТИЧеСКПМИ ЦЛТЧ11КЛМЕ1»

на соискание з^ченой степени кандидата технических наук по специальности 05.1 ! 13 -«Приборы и методы контроля природной среды, еешесть. матерпалоЕ и изделий и в учебном процессе Института № 11 «Материалавеление и ишакагш материалов» ФГБОУ ВО МЬсшбсенп авиационный институт (Национальный исследовательский

университет)

При подготовка и проведении учебного процесса в рамках магистратуры по направлению '«Материаловедение и технология новых натер нал du» профиля ((Конструирование и производство изделий нз композиционных материалов» и Программы повышения квалификации инженерных кадроЕ к Современные технологии и тенденции их развития в производстве изделий и конструкций из композиционных материалов для транспортных, космических систем и других отраслей промышленнести» е период 2012-2016 годы на кафедре ¡(Технология переработки неметаллических материалов» были использованы результаты теоретических и зкспериментальных исследований технологии оптического контроля полимерных композиционных материалов (ПКМ) и конструкций из них с помошьес волоконно-оптических датчиков (ВОЛ) на основе волоконных брэгтоЕских решеток, полученные соискателем Федотовым Михаилом Юрьевичем в ходе выполнения диссертационной работы.

В настоящее время результаты работы М.Ю. Федотова используются в учебном процессе кафедры ((Технологии композиционных материалов, конструкций п микросистем:» (ТКМ.КиМ) в рамках дисииплпны Применение композппионных материалов в авиакосмической технике», где анализируются технологические особенности создания систем встроенного контроля ПКМ на основе ВОД. их влияние на механические свойства материалов и перспективы создания интеллектуальных материалов с функцией мониторинга нх работоспособности в высоконагруленных и крупногабаритных конетрукипй из ПКМ.

Профессор кафедры ТКМ.К и M. - C.B. BvxapcE

профессор, д.т.н

SJ

Федеральное государственное бюджетное образовательны? учреждение высшего образования «Московски* явтамоЙнльно-яорожжый государственный техническим улниерентет (М АД И) о

Ойтссгко с ограниченной ответствекностью

«Мик инновационное прпщрмятн« МАДИ

«Научно-Инженерный Центр Мостов к Сооружений» (ООО «МИП «НИЦ МиС»)

125519, Москва

Ленингралскйй пр.. 64, офис 133 „

\wirtv.hritfeJab.ru

Теп.: (4») Факс (499) I зэ-ОК- 1С Е-та[1: Ьп^'^та^.ги

*

2019 г.

УТВЕРЖДАЮ

Гснерн.;[ънын директор, „ доцент Валпев

АКТ

об жедодьзоваянн результатов дуссертаццоеиоб: Федотова Михаила Юръеаича

Комиссия в составе: » председатель: Насильем Юрт" Эма нл'длоаичй, д.т.н,, профессор - члены комиссии: Маковский Лев Вениаминович. х.т.н., профессор Е*алиев Шерали Назадолневич, к.т,н„ лоцент

Составили настоящий Акт в том, чтп результаты диссертационной рабО!Ы «Рвл^шне текнологни оптического контроля конструкций из ПКМ йолокинно-ошическнми датчиками», представленной на соискание учений степ сан кандидата технических наук по специальности 05.11.13 - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и чуделнй» использованы б научной н инжиниринговой деятельности ООО «Малое

инновационное предприятие 1аучно-Инжснерный Центр МОСТОВ и Сооружений*

(ООО «МИП «НИЦ МиС» по договору № МПС от 02.06.20IS Г, «Деформационный мониторинг подпорной стены на объекте: «Строительство и реконструкция автомобильной дороги М-3 чУкрсин№ (Калужское ШОСее - автомобильная дорога поселок Коммунарка -аэропорт Остафьепо)* к части:

1. Разработки топологии датчиков с учетом особенностей эксплуатации коиструкщш;

2. Разработки нешднк нервзрушающего контроля конструкций из ПКМ;

3. Проектирования строительных конезрукцнй иг ПКМ с учетом организации мониторинга л процессе аксплуатаЕщи с применением &т.ч, волпкоаво - оптических датчиков.

Результаты работы также использовались при выполнении НИР Н ОКР Щ} темам:

1. Догояор № 2.2-1,5 «Про веден не _зкепсримснталЕ>них исследований динамического нагружеенд деформационных итиов мостовых сооружений».

2. Договор № 2.2.1.10 «Разработка научно-техническим мероприятий по совершенствованию мониторинга технического состояния протяженных объектов транс портной Инфраструктуры на примере пролетных строений мостовых сооружений».

Председатель комиссии:

Члены комиссии:

_Ю.Э. Васильев

т

_ Л.В, Маковский ДИН, Валнея