EN  |  BG

За контакти
тел: (+359 2) 46-26-220
факс: (+359 2) 46-26-202
Адрес
София 1574
ул. "Шипченски проход" 67


Проекти

Проекти в областта на материалознанието, екологията, ядрената сигурност, корабната хидродинамика.
 

Към проекти със собствена страница

Текущи проекти

Реализирани проекти

Тема на проекта:НОВИ ТЕХНОЛОГИИ ЗА БЕЗРАЗРУШИТЕЛЕН КОНТРОЛ НА КОМПОЗИТНИ МАТЕРИАЛИ ИЗПОЛЗВАНИ В АВИОКОСМИЧЕСКАТА ИНДУСТРИЯ
Период на изпълнение:28.09 2019 г. до 28.09 2021 г.
Ръководител:Проф. Н. Л. Георгиев, д.т.н.
Анотация:Нарастващото използване на композитните материали, особено във високотехнологични области като авиокосмическата индустрия, енергетиката, безпилотните системи и пр. е сериозно предизвикателство пред съществуващите технологии за техния безразрушителен контрол. Главната причина за това е факта, че поради голямото затихване в редица композитни материали ултразвуковите, инфрачервените, радиографичните, индукционните технологии за контрол са недостаъчно ефективни. Това важи най вече за високопорестите композитни материали на базата на пенополиуретан, стъкловлакна, кевлар и др., използвани за изработване на редица авиационни детайли, топлоизолационни системи, устройства на безпилотни летателни апарати и пр. Една от възможните технологии за решаване на проблема с безразрушителен контрол в тези случаи е чрез свръхвисокочестотна диагностика. Пионери в това отношение са учените от Московския държавен технически университет „Н.Е.Бауман”, създатели на холографски подповърхностен радар, работещ в диапазона до 6.8 гигахерца. По настоящем те работят за изследване на възможностите за безразрушителен контрол на композитни материали чрез свръхвисокочестотни излъчвания в други честотни диапазони, вкл. и този от 24 гигахерца. Институтът по металознание, съоръжения и технологии с Център по хидро- и аеродинамика „Академик Ангел Балевски“ при Българската академия на науките (ИМСТЦХА-БАН) има богат опит в разработването и тестването на радари, работещи в диапазони от 24 гигахерца. Същевременно, ИМСТЦХА-БАН разполага с богат набор от съоръжения за производство на редица композитни материали пенополиуретан, стъкловлакна, топло и шумоизолационни материали и др. Основна цел на проекта е да се получат нови знания, в резултат на които да се разработят нови технологии за безразрушителен контрол на композитни материали чрез използване и доразвиване на радиолокационните методи за подповърхностно сондиране и чрез създаване на специализиран софтуер за отчитане на нееднородностите на средата за разпространение. Допълнителна цел на проекта е тези технологии да се сравнят с най разпространените използвани в момента и да се предложи използването им в авиокосмическата и други индрустии на двете държави. Съпътсваща цел на проекта е развитието на партньорските отношения между учени от двете държави и публикуване на резултатите в реферирани научни издания. За създаване на посочените нови технологии, наред с другото се предвижда и използване на невронна мрежа за обработване на информацията главно с цел постигане на висока разделителна способност. За прилагане на този подход е необходимо да се познава обемното разпределение на електрическите свойства на композитния материал, което може да се базира на математически модел (използващ примерно метода на Гаус-Нютон), подкрепен с данни от експериментални изследвания (определящи затихвнето на съответното свръхвисокочестотно колебание в някои основни типове композитни материали от посочения тип). Предвижда се руската и българската страна да координират дейностите си, като българската страна разработи математически модел на затихването на колебания от гигахерцов диапазон (24 гигахерца) при разпространение в основни типове композитни материали на базата на порести и влканести структури, да изработи отделни образци от тях, да изгради експериментална установка и да проведе апробация на модела чрез тестове. Руската страна ще проведе собствени изпитвания и ще развие софтуерния продукт за обработване на радиолокационната информация и за провеждане на дефектоскопия. Част от експериментите ще бъдат съвместни или ще се дублират за верификация на данните в страната – партньор.
Очаквани Резултати:Очаква се в резултат на проекта да се предложи нова технология за безразрушителен контрол за нуждите на българските авиоремонтни заводи, на енергийни дружества, на производителите и ползвателите на безпилотни апарати и пр. Тази технология би могла да се използва самостоятелно или в съчетание с останалите технологии за безразрушителен контрол за нуждите на входящ, изходящ и текущ контрол на компоненти от посочения клас композитни материали. Предвижда се публикуване на резултатите в международни реферирани издания.
Финансирща организация:ФНИ към МОН на Република България, договор № КП-06-РУСИЯ/22 от 28.09.2019 г.
Тема на проекта:ИЗСЛЕДВАНЕ НА АМПЛИТУДНО - ЧЕСТОТНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА СЕИЗМИЧНИТЕ СИГНАЛИ, СЪЗДАВАНИ ОТ ПОВЪРХНОСТНИ ИЗТОЧНИЦИ
Период на изпълнение:28.09 2019 г. до 28.09 2021 г.
Ръководител:Доц. д-р Димитър Димитров
Анотация:Понастоящем, основното внимание на учените работещи в областта на сеизмичните колебания е насочено към изучаване на тези от тях, които са предизвиквани от процеси, възникнали в даден хипоцентър в Земята, земни свличания, вулканични изригвания или сблъсък с космически обекти. Значително внимание в тази област се отделя и на изследванията в областите на сеизмичната механика и сеизмичното инженерство, които целят намаляване на сеизмичния риск при строителството на различни обекти и съоръжения. В достъпните литературни източници практически отсъстват задълбочени изследвания на закономерностите на разпространението и на измененията на амплитудно честотните характеристики на сеизмичните сигнали създавани от повърхностни източници. Същевременно нараства интересът към подобни изследвания поради значителното повишаване на потребностите от разнообразни сеизмични сензори за регистриране на хора, транспортна техника и други източници на подобни колебания. Въпреки отсъствието на задълбочени теоретични изследвания по посочената тема, съществуват редица изследвания на характеристиките на сеизмичните сензори за регистриране на колебания от повърхностни източници. Основни типове сензори използвани за тази цел са сеизмическите сензори за ъглови колебания (Igel. Et. al. 2015, Lee et.al. 2009, Van Driel et. al. 2012). Експериментално е потвърден факта, че тяхното използване дава възможност ефективно да се определя градиента на сеизмическото поле и по този начин да се намали броя на точките за наблюдение при запазване на качеството на данните (Muyzert et. al. 2012), а също да се изключи пространственото наслагване на сеизмичните сигнали (т.нар. аляйсинг) (Muyzert et. al. 2012, Vassalo et. Al., 2010). Някои изследвания (Li and Vander Baan,2015 и 2017, Reinwald et. al. 2106) доказват възможностите за съвместно използване на данни от датчиците за линейни и ъглови колебания за повишаване на точността на определяне на положението на източниците на сигнали при микросеизмически изследвания. Пряко отношение към темата на заявения проект имат някои публикации (Barak et. Al., 2014, Edme and Muyzert 2013 и 2014), в които експериментално е доказано селективно по-високата чувствителност на датчиците за ъглови колебания към вълните, разпространяващи се в горния слой на земната повърхност. В посочените работи даденото свойство е използвано за филтрация на т.нар. повърхностни вълни (ground roll), които са се разглеждали като шумове на измерванията. В предлагания проект тези граничните вълни са целеви и избирателността на датчиците за ъглови движения спрямо вълни от този тип е средство за увеличаване на отношението сигнал/шум при измерване на параметрите на такива вълни. Естествено, резултатите от проекта биха дали възможност и за реципрочното им използване – познаването на амплитудно честотните характеристики на колебанията предизвикани от повърхностни източници биха могли да се използват за тяхното филтриране при наблюдения и изследвания на сеизмични колебания предизвикани от други източници. Трябва да се отбележи, че повечето полеви изследвания посочени по-горе, са изпълнени с използване на електрохимически датчици за ъглови колебания, подобни на тези които се предполага да бъдат използвани в настоящия проект. В рамките на проекта, за планираните изследвания от руска страна ще бъдат разработени и изготвени сензори от следващо поколение, с 10-15 Db по-чувствителни от използваните преди аналози. Научните основи за създаване на такива датчици са заложени в някои разработки на членове на екипа на руските партньори работите (Zaitsev et. al, 2015, Anikin et. al. 2018). В същото време използването на нискочестотни молекулярно-електронни датчици за линейни движения ще позволи значително да се допълни изследваната картина на вълновото поле от повърхностните източници на сигнали, както и да се създават многовекторни приемници и системи. Успоредно с това се предвижда голям брой тестове и изследвания да се проведат и с разработваните в ИМСТЦХА – БАН ненасочени и линейни сеизмични сензори, като данните се съпоставят с резултатите от тестовете със сензорите на руския партньор. Основна цел на проекта е да се получат нови знания за особеностите на възникване и разпространяване на сеизмичните колебания от повърхностни източници, както и за вида на амплитудно честотните им характеристики и за тяхното измененията в процеса на разпространението им при различни условия. Съпътстващи цели на проекта са разработването на математически модел на разпространението на създаваните от различни типове повърхностни източници сеизмични колебания в конкретни условия, създаването на методика за провеждане на експерименти, създаване на усъвършенствани сензори и на тестов стенд за провеждане на полевите изпитвания, събиране, обработване и систематизиране на получените данни, публикуване на резултатите в реферирани издания. Съпътстваща цел на проекта е и развитието на партньорските отношения между учени от двете държави, особено в областта на предвиденото от руска страна създаване на измервателен комплекс с използването на адаптивни, самообучаващи се системи, способни да определят типа на източника на повърхностния сигнал, посоката от която идва вълната и разстоянието до точката на възбуждане. Евентуалното участие на българските участници в създаването и/или в тестването и определяне на условията за използване на този комплекс е самостоятелна цел с важно за българската наука значение. Основната хипотеза при провеждане на изследванията е, че целите на проекта могат да се постигнат чрез използването на усъвършенствани сеизмични ненасочени и линейни сензори създавани от ИМСТЦХА – БАН и молекулярно-електронни датчици за ъглови колебания и линейни премествания, създавани от руският партньор. В теоретичен план базови хипотези за изследването са, че поради малката си амплитуда практически интерес представлява разпространението на разглежданите сеизмични колебания в относително близка зона (до няколко километра), както и че в радиус от няколко метра амплитудно честотните им характеристики са относително еднородни. Една от целите на провежданите експерименти ще е проверката на тези хипотези, които ще са в основата на създаването на математически модел на разпространението на сеизмичните колебания от разглеждания тип.
Очаквани Резултати:Очаква се в резултат на проекта да се създаде адекватен модел на процеса на разпространение и изменение на амплитудно честотните характеристики на сеизмичните колебания, предизвиквани от различни типове повърхностни източници, както и създаване на нови технически средства и методологии – сеизмични сензори, тестов стенд, специализиран софтуер и апробирана методика, свързани с изследванията при създаване на сеизмични сензори за нуждите на редица отрасли (класическа сеизмология, сеизмична механика, сеизмично инженерство, системи за предупреждения и охрана и др.). Предвижда се публикуване на резултатите в международни реферирани издания.
Финансирща организация:ФНИ към МОН на Република България, договор № КП-06-РУСИЯ/23 от 28.09.2019 г.