Nowe rozwiązania w diagnostyce konstrukcji | Politechnika Gdańska

Opracowany przez dr. inż. Beatę Zimę z Katedry Mechaniki Budowli WILiŚ szereg algorytmów do wykrywania, lokalizowania oraz szacowania rozmiaru uszkodzenia w elementach konstrukcji inżynierskich, umożliwia skuteczne wykrycie szczególnie niebezpiecznych uszkodzeń podpowierzchniowych (mogących prowadzić do powstawania uszkodzeń wtórnych, np. ognisk korozji) bez ingerencji w strukturę konstrukcji i konieczności przeprowadzenia pomiarów referencyjnych, a więc w krótszym czasie i niższym kosztem niż za pomocą dostępnych obecnie metod. Co więcej, można je stosować zarówno w systemach stałego monitoringu, jak i podczas doraźnych kontroli.

–  Zaproponowałam nową, autorską metodę bazującą na propagacji fal służącą dokładnemu określeniu całkowitego pola powierzchni nieuszkodzonego połączenia adhezyjnego. Opiera się ona na odpowiedniej interpretacji anomalii w rozchodzeniu się fali spowodowanej interakcją z uszkodzeniem – mówi dr inż. Beata Zima. – Aby ocenić stan danego elementu konstrukcji wystarczy zamocować czujnik, zmierzyć sygnał i zinterpretować go. Rozwiązanie, choć zostało wypracowane na konstrukcjach żelbetowych, można zastosować zwłaszcza wszędzie tam, gdzie nie chcemy czegoś zniszczyć podczas badania, np. w obiektach zabytkowych.

Jak podkreśla naukowczyni, metoda propagacji fal pozwala na wykrywanie uszkodzeń na relatywnie dużym obszarze.

– Istnieją inne metody ultradźwiękowe, ale pozwalają zwykle na wykrycie uszkodzeń tylko w danym punkcie, więc aby zbadać stosunkowo sporą powierzchnię trzeba zastosować wiele czujników. Metoda, którą proponuję polega na wzbudzeniu fal w jednym punkcie i monitorowaniu całego obszaru, rozchodzącego się zaburzenia. Działa to mniej więcej tak, jak wtedy, gdy wrzucimy kamień do wody i na jej powierzchni zaczyna propagować zaburzenie w formie kolistej fali. Jeśli fala natrafi na jakiś obiekt, np. drewienko, to zaburzenie zmienia sposób rozchodzenia się. Moim celem jest stwierdzenie tych anomalii, rozchodzenia się zaburzenia i ocena, gdzie w konstrukcji występuje uszkodzenie, pęknięcie, korozja, albo rozwarstwienie – wyjaśnia dr inż. Beata Zima.