Исследователи представят свою работу сегодня над 253-й Национальной Встречей & Выставкой American Chemical Society (ACS).«Металлы часто подвергаются механическому напряжению или усталости, которая может ослабить их структурно, но Вы не можете сказать, что только, смотря на них», говорит Джеймс Э. Паттерсон, доктор философии.Один реальный пример – американский самолет Военно-воздушных сил, который был неумышленно перевернут вверх дном в полете, подвиг, для которого это не было разработано.
Маневр превысил технические требования для терпимости напряжения самолета, Паттерсон говорит, но не было никакого способа знать, повредила ли инверсия на самом деле компоненты достаточно, чтобы заставить самолет терпеть крушение во время будущего полета. Таким образом, весь многомиллионный самолет должен был быть пересмотрен.
«Это – то, где неразрушающее тестирование входит», говорит Паттерсон, который является в Университете Бригама Янга. NDT, как известно, уже является промышленностью за миллиард долларов, отмечает он. Текущие методы для осмотра материалов, не вредя им включают отображение рентгена, которое может обнаружить микроскопические трещины в металлах.
Но метод дорогой, требует ограждения от рентгена и твердый приспособиться к использованию в области. Другие методы NDT дают двусмысленные результаты и требуют отлично обученного технического персонала, говорит он.Его команда вместо этого полагается на спектроскопический метод, известный как второе гармоническое поколение (SHG), которое изменяет длину волны света.
Один из аспирантов Паттерсона, Шона Аверетта, понял, что техника могла быть адаптирована, чтобы искать признаки внутреннего повреждения в металлах. Аверетт и студенты Скотт Д. Смит и Алекс Фарнсуорт работают с Паттерсоном на проекте.Они начинают, проливая зеленый лазерный свет на металлический образец. Через SHG металл преобразовывает часть поступающего света в ультрафиолетовый свет, который приходит в норму от металла наряду с остающимся зеленым светом. «Объем преобразования зависит от свойств металла, и если те свойства были изменены некоторой формой напряжения, мы можем обнаружить, что в переделанном свете», объясняет Паттерсон.
Тесты до настоящего времени указывают, что техника могла различать металлические детали, которые все еще неповреждены и те, которые были безвозвратно ранены и требуют замены. Исследователи говорят, что их метод более чувствителен, чем существующие методы NDT и мог таким образом дать дальнее обнаружение опасности.С некоторыми дальнейшими обработками у метода могли быть применения в авиакосмической промышленности, где части самолета обычно заменяются после определенного количества использования, чтобы избежать катастрофической неудачи, говорит Паттерсон. График замены основан на среднем исполнении нескольких из тех же самых компонентов, а не фактического условия того отдельного компонента.
Метод SHG мог использоваться, чтобы проверить, изношен ли конкретный компонент действительно или все еще имеет срок полезного использования, приводя к сбережениям вовремя, деньгам и материалу.Команда Паттерсона также исследует заявления с американским военно-морским флотом.
Алюминий/магниевый сплав, используемый в Военных кораблях, может подвергнуться невидимой коррозии с серьезными последствиями. «Есть истории кого-то идущего по металлической палубе и ступающий в неправильное пятно и большой кусок, падающий до палубы ниже», говорит он. «Трещины также формируются в стенах. И как только видимые трещины формируются, часто слишком поздно, чтобы полностью изменить повреждение».Исследователи надеются развивать свою технику в портативную систему, которая указала бы, является ли просмотренный объект в хорошем состоянии. «В принципе Вы могли бродить вокруг с палочкой и некоторой волоконной оптикой и просмотреть большие площади судна для скрытого повреждения», говорит Паттерсон.
Другие потенциальные структуры, которые могли быть оценены с технологией, включают нефтепроводы, составные части здания и мосты.Видео на исследовании доступно в https://www.youtube.com/watch? v=PGeDPvlRaNs