Сотрудники Лаборатории физических основ прочности Института механики сплошных сред УрО РАН вместе с коллегами из Сибирского отделения РАН провели совместные исследования в области применения рентгеновской томографии.
Работы велись по двум направлениям: анализ структуры композитных материалов, используемых в авиационном моторостроении для оценки их ресурса, и изучение роли многомасштабной эволюции дефектов в деформационном поведении и разрушении материалов при интенсивных нагрузках.
Согласно словам научного руководителя лаборатории, доктора физико-математических наук и профессора Наймарка Олега Борисовича, In-situ анализ структурных изменений с использованием рентгеновской томографии является одним из ключевых направлений фундаментального и прикладного материаловедения по всему миру.
По мнению профессора, это позволяет изучать механизмы и этапы развития повреждений, что в свою очередь способствует созданию моделей поведения материалов и конструкций. Исследования в этой области также способствуют разработке промышленных технологий для производства изделий с высокой надежностью и долговечностью, например, лопаток газотурбинных двигателей.
Наймарк также добавил, что результаты, полученные на установке ВЭПП-4, позволили разработать методы обработки данных рентгеновской томографии композитных образцов, подвергнутых различным нагрузкам, а также определить структурно-чувствительные параметры для моделирования поведения конструкций с учетом развития повреждений.
В процессе совместной работы с сибирскими коллегами также обсуждались возможности объединения исследовательских потенциалов в новом направлении механики — механобиологии. Это направление основано на применении механических и физических принципов для описания поведения биологических объектов и клеточных структур.
В частности, обсуждались перспективы совмещения экспериментальных возможностей лазерной микроскопии прижизненной динамики и морфологии клеток с данными рентгеновской томографии. Совместные исследования в этой области уже начались с участием сотрудников Института ядерной физики СО РАН и Института цитологии и генетики СО РАН с использованием лазерного микроскопа МИМ-Н, разработанного ПФИЦ УрО РАН и Уральским оптико-механическим заводом.
Результаты исследования, полученные с использованием уникальных возможностей ускорителя и модулей, позволяющих проводить исследования структуры материалов при различных интенсивностях нагрузок, а также изучать биологические объекты, включая клетки, были представлены на Симпозиуме «Сибирский кольцевой источник фотонов — механика и новые технологии», который прошел в рамках XIII Международного конгресса по теоретической и прикладной механике в Санкт-Петербурге.