Бауровой Н.И. присуждена премия Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых за 2013 год

img743

Лауреат премии: Баурова Н.И., д.т.н., профессор МАДИ

Кафедра «Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин»

Научный руководитель: Зорин В.А., д.т.н., профессор

 

Резюме о достижениях лауреата

Бауровой Н.И. решена, имеющая важное народно-хозяйственное значение, крупная научно-техническая проблема обеспечения надежности машин и оборудования путем диагностирования на всех этапах жизненного цикла в режиме реального времени и разработаны новые способы диагностирования и ремонта металлоконструкций, обладающие высоким инновационным потенциалом.

Разработанные Бауровой Н.И. технологии базируются на авторских способах диагностирования и представляют новое научное направление в диагностике, основанное на разработанных соискателем расчетных методах определения работоспособности механических систем, позволяющих оценивать в режиме реального времени и в условиях переменного многоциклового нагружения процессы изменения их технического состояния (сопротивление усталости, предел выносливости и безотказности), обеспечивающие инновационное развитие машиноведения в области неразрушающих методов контроля машин и оборудования. На основании полученных результатов соискателем разработана единая система инженерных методов оценки нагруженности и долговечности, позволяющая обеспечить контроль качества машин, начиная со стадии изготовления и на протяжении всего жизненного цикла, и, тем самым, существенно сократить потери производства.

Бауровой Н.И. разработана методика определения суммарной совокупности повреждений в нелинейных динамических системах, с использованием теории катастроф описаны явления, протекающие в процессе эксплуатации нагруженных элементов машин, установлены границы работоспособности в областях хрупкого и усталостного разрушения, позволившие оценить долговечность системы при воздействии внутренних и внешних факторов. Разработана математическая модель процесса изменения состояния динамической системы, характеризуемая энтропией, определены условия ее текущего равновесия и установлены связи между определяющими ее обратимыми и необратимыми внешними и внутренними параметрами. Разработан метод структурно-имитационного моделирования элементов металлоконструкций машин, включающий в себя разработку критериев локального разрушения, алгоритмов перераспределения напряжений и механизмов разрушения; имитацию на ЭВМ различных ситуаций, связанных с накоплением повреждений при изменении внешних нагружающих факторов. Разработаны методы структурной и параметрической идентификации, позволяющие комплексно оценить кинетику изменения состояния механической системы с учетом ее нелинейности и разработаны алгоритмы расчетов механических систем с различной степенью их детализации.

Бауровой Н.И. разработаны два способа диагностирования металлоконструкций при производстве и ремонте, отличающиеся тем, что в качестве сенсора напряженно-деформированного состояния металлоконструкций используется углеродное волокно, которое наносится на элементы металлоконструкции сразу же после завершения всех операции механообработки, до этапа сборки, затем для данного элемента конструкции определяется исходное значение электрического сопротивления, по изменению которого на последующих этапах сборки, монтажа и эксплуатации оценивается изменение долговечности конструкции.

Изучена структура углеродных волокон на микро- и наноуровне и показано, что она существенно зависит от технологии их карбонизации и графитизации и типа используемого материала. Определены типы и размеры наноструктурных дефектов. Проведенная оценка сенсорных свойств углеродных волокон и лент показала, что в качестве тензочувствительных датчиков могут быть использованы только графитизированные углеволокнистые наполнители, поскольку величины электрического сопротивления этих материалов изменяются в большом диапазоне при изменении внешних нагрузок.

Разработанная Бауровой Н.И. методология итерационного процесса проектирования технологического процесса диагностирования, позволяет последовательно уточнять и соответственно усложнять диагностику, что в итоге повышает качество диагностирования и соответственно технико-экономические показатели эксплуатации и использования сложных технических систем. Особенностью данной методологии является подразделение решаемой задачи получения оптимального технологического решения на уровни разной глубины (макро-, микро- и наноуровни) и абстракции, что позволяет использовать итерационный режим и последовательно приближаться к определению оптимального технологического решения.

Технико-экономическая оценка предлагаемых методов диагностирования и их внедрение показало, что новые авторские технологии диагностирования по сравнению с используемыми в настоящее время органолептическими и ультразвуковыми методами контроля, являются универсальными, имеют высокую надежность и являются существенно более экономичными.

По теме исследования соискателем опубликовано 114 научных работ, 2 монографии и получено 4 патента на изобретение.

На основании изложенного предлагается присудить Бауровой Н.И. премию Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых за 2013 год за разработку новых прогрессивных технологий диагностирования металлоконструкций с использованием интеллектуальных материалов.