Российские ученые представили новый метод для моделирования распространения ультразвуковых волн через композитные материалы. Этот подход поможет быстрее разработать инструменты для мониторинга авиационных конструкций и повысит точность анализа их состояния.

Как рассказал научный сотрудник МФТИ Евгений Песня, традиционные методы моделирования часто не могут точно учитывать микроструктуру композитных материалов. Новый подход решает эту проблему, предоставляя возможность детально изучать взаимодействие ультразвуковых волн и поведение волнового фронта на границах различных материалов.

Композитные материалы активно используются в авиационной и космической промышленности благодаря своим преимуществам, таким как меньший вес по сравнению с традиционными сплавами алюминия. Однако для эффективного использования этих материалов необходимо точно понимать, как они реагируют на различные нагрузки и как ультразвуковые волны распространяются через их слои.

Для решения этой задачи ученые применили сеточно-характеристический метод и химерные расчетные сетки, которые часто используются в аэрокосмической отрасли. Такой подход позволил достичь более точных расчетов, особенно при взаимодействии ультразвука с многослойными композитами. Применяя новый метод, ученые смогли получить более точные результаты, чем при использовании существующих алгоритмов.