SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE ACCUMULATED FATIGUE OF COMPOSITE MATERIALS

The invention is intended to monitor and evaluate the level of accumulated fatigue (structure entropy) of composite and polymer parts using the data of a triboelectric effect-based sensor (2) or their array, which is then stored and processed in a microprocessor (9) or a separate computer (13). The data acquisition and processing system has a processor (11) with a memory device (12) that stores the relative fatigue estimate as an integral parameter of the load-induced deformation that reflects the fatigue level of the composite element under investigation. The present invention determines the accumulated fatigue level of a composite material or structure based on its accumulated strain energy at the locations of a sensor (2) or sensor array, without examining individual defects in the material. Concentrated or distributed cracks in the volume of the material, forming a set of fatigue cracks, are considered such defects. The proposed technical solution includes a triboelectric sensor (2) or their array formed in the body of the composite (1), and their signal is transmitted via connecting wires to a microprocessor (9) or a separate computer (13). Sensor signal - the sensor voltage depends on the accumulated path of deformation displacements during the test period. This voltage is captured in the signal regulator/amplifier (7), discharge circuit (8) and further transmitted to microprocessor complex (9), where data integrated and stored for further use. Išradimas skirtas kompozitinių ir polimerinių detalių sukaupto nuovargio lygiui (struktūros entropijai) stebėti ir įvertinti, naudojant triboelektriniu efektu pagrįsto jutiklio (2) ar jų masyvo duomenis, kurie po to kaupiami ir apdorojami mikroprocesoriuje (9) ar atskirame kompiuteryje (13). Duomenų kaupimo ir apdorojimo sistema turi mikroprocesorių (11) su atminties įrenginiu (12), kuriame kaupiamas santykinis nuovargio įvertis, kaip apkrovos sukeltos deformacijos integralinis parametras, atspindintis tiriamojo kompozitinio elemento nuovargio lygį. Šis išradimas nustato kompozitinės medžiagos ar struktūros sukauptą nuovargio lygį pagal jo sukauptą deformacijos energiją jutiklio ar jutiklių masyvo vietose, netiriant individualiai atsiradusių medžiagos defektų. Tokiais defektais laikomi koncentruoti ar paskirstyti medžiagos tūryje įtrūkimai, formuojantys nuovargio trūkimų židinius. Siūlomas techninis sprendimas apima triboelektrinį jutiklį (2) ar jų masyvą, suformuojamą kompozito kūne (1), o jų signalas perduod