Инженеры Университета Роуэна в США проверили метод, который восстанавливает историю деформаций 3D-печатного бетона по снимкам готовой конструкции. Результаты опубликованы 8 октября 2026 года в журнале Experimental Mechanics. Метод показывает, как менялась форма бетона во время печати и твердения, но не предсказывает появление трещин.

Как снимки превращают в историю деформаций

Обычный цифровой корреляционный анализ изображений сравнивает новые кадры с исходным снимком. При печати бетона такого снимка всей конструкции ещё нет: она растёт слой за слоем. Исследователи предложили двигаться в обратном направлении: взять фотографии затвердевшей конструкции и сопоставить их с тысячами кадров, снятых во время печати и твердения. Естественная шероховатость бетона служит рисунком, по которому программа отслеживает изменения.

Так метод восстанавливает поля перемещений и деформаций, включая остаточные деформации, возникшие из-за меняющихся химических и механических процессов. Эти данные помогают изучать, как нижние слои реагируют на вес и давление свежего бетона сверху.

Представим стену, которую печатают слоями. Если нижний слой постепенно сжимается или смещается, сравнение снимков может показать, как это происходило. Такой сигнал мог бы помочь заметить возможную проблему раньше, чем при осмотре готовой стены. Но сам по себе он не подтверждает, что скоро появится трещина.

До демонстрации метода на бетоне авторы проверили его на квазистатических испытаниях на растяжение образцов алюминиевого сплава AA6061. Восстановленные данные сравнили с результатами обычных измерений. Опубликованные результаты подтверждают, что метод позволяет измерять деформации, но не показывают работу готовой системы раннего предупреждения. В доступном описании нет данных о точности обнаружения трещин или частоте ложных сигналов, поэтому надёжный прогноз разрушения пока не подтверждён.

Исследование опубликовано в журнале научных статей Experimental Mechanics; DOI: 10.1007/s11340-026-01381-4.

Схема показывает, как анализ снимков готового 3D-печатного бетонного объекта и кадров процесса помогает восстановить деформации по времени

Фото: Stas Knop / Pexels