Naprężenia badane pod supermikroskopem

22-12-2020

Międzynarodowy zespół badawczy, w którego skład wchodzą prof. Tomasz Kubiak i jego doktorant mgr inż. Paweł Czapski z Katedry Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji Politechniki Łódzkiej we współpracy z University of Bath oraz Politechniką Lubelską otrzymał rekomendację do finansowania badań pt. „Radiography and residual stress characterisation in thin-walled carbon fibre channel” wykonanych przy użyciu synchrotronu Diamond Light Source w Wielkiej Brytanii.

Diamond Light Source jest brytyjskim ośrodkiem naukowym oferującym bardzo dokładne pomiary wszelkich struktur przy użyciu synchrotronowej wiązki światła - od analizy chemicznej paliw kopalnych przez mikrostruktury metali, na badaniach wirusów kończąc. Synchrotron przyspiesza elektrony niemal do prędkości światła i dzięki zjawisku dyfrakcji możliwa jest analiza badanych struktur z bardzo dużą rozdzielczością (10 tysięcy razy większą niż przy użyciu klasycznego mikroskopu). Raz do roku, ośrodek przyznaje finansowanie na realizację najciekawszych projektów badawczych wyłonionych w drodze recenzji - w ramach tego konkursu przyznane zostało dofinansowanie na projekt z udziałem naukowców z Politechniki Łódzkiej.

- W ramach badań wykonanych przy użyciu mikrotomografii zaplanowany jest eksperymentalny pomiar naprężeń resztkowych w cienkościennych, kompozytowych słupach wykonanych z włókna węglowego oraz wpływ tych naprężeń na stateczność i nośność konstrukcji - mówi prof. Tomasz Kubiak.

Cienkościenne słupy kompozytowe są powszechnie wykorzystywane w elementach nośnych samolotów, helikopterów, ale również w przemyśle motoryzacyjnym i turbinach wiatrowych.

Naukowcy z międzynarodowego zespołu wykazali, że naprężenia resztkowe powstające w procesie produkcji kompozytu mogą znacząco poprawiać jego sztywność i pracę pod obciążeniem.

Kolejnym celem badawczym jest dokładne zbadanie tych naprężeń. Będzie ono przeprowadzone w ramach projektu za pomocą wiązki światła na synchrotronie Diamond Light Source. Pomiar ilościowy będzie możliwy dzięki zjawisku dyfrakcji neutronowej.