Фононная диагностика

Фононная диагностика основана на диагностике физических процессов в материалах и конструкциях в ходе их протекания в реальном времени. Это позволяет осуществлять диагностику технического состояния объектов в реально сложившихся условиях, в ненагруженном, частично нагруженном и полностью нагруженном состоянии, без вмешательства, изменения режимов, остановки и прерывания процессов и производств, на любой стадии изготовления, испытания, эксплуатации и ремонта.

Объекты техносферы – трубопроводы, оборудование, здания, сооружения и т.д. изготовлены из тех или иных материалов – стали, бетона, дерева, стеклопластика и др. В процессе эксплуатации объекты техносферы, вернее материалы, из которых они изготовлены, испытывают воздействия – механические, тепловые, магнитные, т.е. к ним подводится внешняя энергия. Сами материалы имеют свою внутреннюю энергию, энергию межатомных связей материалов – фононную энергию.

В процессе эксплуатации происходит взаимодействие материала и энергии. Т.е. внешне подводимая энергия Э взаимодействует с материалом М, точнее, с внутренней энергией – фононной энергией материала ФЭ. Это означает, что в объектах техносферы существует и действует реакция взаимодействия фононной энергии материала (ФЭ) и внешне подводимой энергии (Э). В результате этого энергетического взаимодействия происходят процессы перераспределения, концентрации и выделения (излучения) энергии материалом т.е. фононное излучение (ФИ) и формирование в материале и вокруг него полей излучения фононной энергии, так называемых фононных энергоинформационных полей.

Универсальную реакцию техносферы, реакцию взаимодействия в системах «материал (конструкция) – энергия» можно записать так:

Одним из результатов фононной реакции, взаимодействия энергии и материала является зарождение и протекание в материале различных физических процессов – концентрации напряжений, возникновение деформаций, коррозии, коррозионных повреждений, утонений, усталостных повреждений, дефектов, разрушений. Поля фононного излучения наиболее интенсивны и концентрированы в тех местах, где происходят процессы коррозии, повреждения, дефектообразования и разрушения.

Распределение, уровень, интенсивность, концентрация и другие параметры фононных полей непосредственно характеризуют процессы, происходящие в конструкции, определяют состояние материала, характеризуют техническое состояние конструкций.

Таким образом, диагностика фононных энергоинформационных полей конструкции позволяет проводить в реальном времени диагностику физических процессов, протекающих в конструкции. В свою очередь это позволяет осуществлять диагностику технического состояния конструкции по фононным энергоинформационным полям, т.е. проводить фононную диагностику технического состояния техносферы.