Ученые Пермского политеха разработали цифровой двойник волоконно-оптических датчиков, что открывает новые перспективы для цифровизации инфраструктуры на Крайнем Севере, пишут "Известия". Эта технология позволяет с точностью до 90% прогнозировать поведение оптических волокон в широком диапазоне температур от —110 до +120 °C, учитывая также скорость их изменения.
Особенно актуальна такая модель для арктических условий, где защитные полимерные покрытия волокон становятся хрупкими при низких температурах, что может снижать точность датчиков и провоцировать отказы. Цифровой двойник полимерного покрытия создан на основе многолетних экспериментов с двумя типами покрытий — внутренним мягким и внешним жестким. В ходе исследований образцы подвергали растяжению с разной частотой и охлаждению жидким азотом, фиксируя параметры деформации и упругой энергии.
По словам первого проректора и профессора Александра Труфанова, цифровые модели помогут создавать навигационные приборы для беспилотного транспорта, устойчивые к экстремальному климату и независимые от GPS или ГЛОНАСС, а также системы мониторинга нефтяных установок и инженерных конструкций в удаленных регионах.
Команда создала цифровой аналог двух полимеров защитного покрытия — математическую модель их поведения. Для проверки точности ученые провели параллельные эксперименты: натурные — на реальных образцах, а также виртуальные — в программной среде. В обоих случаях меняли температуру, частоту механических воздействий и тип нагрузок — от циклических до постоянных.
Доцент Анна Каменских подчеркнула, что новая методика отличается от существующих подходов тем, что учитывает изменение механических свойств материала при экстремальных температурах и скорость перехода между ними. Это значительно повышает точность прогноза работы волоконно-оптических систем в суровых условиях.
Напомним, как ранее писал "Кабельщик", в МФТИ представили инновационную систему улучшения связи.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии
