СРАВНЕНИЕ КРИВЫХ ВЫЯВЛЯЕМОСТИ НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОБРАЗЦОВ УГЛЕПЛАСТИКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
СРАВНЕНИЕ КРИВЫХ ВЫЯВЛЯЕМОСТИ НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОБРАЗЦОВ УГЛЕПЛАСТИКОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
Авторы
Смотрова Светлана Александровна, канд. техн. наук, начальник Научно-исследовательской лаборатории перспективных методов испытаний и контроля состояния конструкций ФАУ «ЦАГИ», e-mail: svetlana.smotrova@tsagi.ru.
Смотров Андрей Васильевич, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник Комплекса прочности летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», e-mail: andrey.smotrov@tsagi.ru.
Кокуров Андрей Михайлович, младший научный сотрудник ИМАШ РАН, e-mail: and-kokurov@yandex.ru.
Малушин Дмитрий Сергеевич, аспирант Национального исследовательского университета «МЭИ», e-mail: NDTresearch@gmail.com.
Чичигин Борис Анатольевич, канд. техн. наук, доцент, Национальный исследовательский университет «МЭИ», e-mail: boris_ch@mail.ru.
Кокоулин Александр Сергеевич, аспирант МИРЭА – Российского технологического университета, e-mail: kokoulin32@gmail.com.
Ключевые слова
углепластики, малозаметные ударные повреждения, оптическая профилометрия, вихретоковый контроль
Аннотация
Выполнено сравнение размеров наружных и внутренних ударных повреждений образцов углепластиков, зарегистрированных электрофизическими методами – оптической профилометрией и вихретоковым контролем. Подтверждено, что площадь оптически фиксируемой вмятины от удара в 10 раз меньше площади внутренней разрушенной области, выявленной вихретоковым методом. Построены регрессионные модели корреляционных связей повреждаемости образцов, выраженные через зависимость площади повреждений от энергии нормированных ударов. Корреляционно-регрессионные модели описаны полиномиальными уравнениями. Коэффициенты корреляции и детерминации показали высокое качество математических моделей. Выявлено, что использованные методы нечувствительны для обнаружения повреждений образцов углепластиков при энергиях удара ≤10 Дж.
Литература
1. Смирнов Н. К. Научные основы построения системы технического обслуживания и ремонта самолетов гражданской авиации : учебное пособие. М. : МГТУ ГА, 1994. C. 13–19.
2. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. М. : Авиаиздат, 2015. С. 76–78.
3. Composite Aircraft Structure. Advisory Circular, АС № 20-107B, Change 1, August 24, 2010. USA, U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, AIR-100. 11 p. URL: https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/AC_20-107B_with_ change_1.pdf.
4. Методические рекомендации МР-03-001 по одобрению программ технического обслуживания воздушных судов, зарегистрированных в Государственном реестре гражданских воздушных судов Российской Федерации (Изд. 1/Рев.0). М. : Федеральное агентство воздушного транспорта, 2014. С. 24.
5. Определение перечня работ планового ТО на основе MSG-3 : методические материалы. М. : Прикладная логистика, 2011. С. 14–15.
6. Anitha D. Lecture notes on aircraft maintenance engineering (Elective-II). IV B. Tech. I semester (JNTUH-R15), 2000 URL: https://www.iare.ac.in/sites/default/files/lecture_notes /AME_LECTURE_NOTES.pdf.
7. Нестеренко Г. И. Допустимые значения напряжений в конструкциях герметических фюзеляжей по условиям обеспечения усталости и живучести // Труды ЦАГИ. Вып. 2698 : Прочность авиационных конструкций : сборник статей : к 80-летию образования ОПАК / [редкол.: Чернышев С. Л. (гл. ред.) и др.]. М. : ЦАГИ, 2011. С. 112–118.
8. Дубинский С. В., Фейгенбаум Ю. М., Сеник В. Я. Определение критериев прочности по условиям визуальной контролепригодности ударных повреждений в композитных авиационных конструкциях // Научный Вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22, № 6. С. 86–99.
9. Троицкий В. А., Карманов М. Н., Троицкая Н. В. Неразрушающий контроль качества композиционных материалов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2014. № 3. С. 29–33.
10. Kanki B. G., Brasil C. L. Analysis of ramp damage incidents and implications for future composite aircraft structure. NASA Ames Research Center, 2011 URL: https://human-factors.arc.nasa.gov/publications/Kanki_Brasil_Analysis_Ramp_Damage.pdf.
11. Смотрова С. А., Смотров А. В. Особенности повреждаемости авиационных конструкций из ПКМ // Результаты фундаментальных исследований в прикладных задачах авиастроения : сборник статей. М. : Наука, 2016. С. 418–429.
12. Дубинский С. В., Фейгенбаум Ю. М., Селихов А. А., Гвоздев С. А., Ордынцев В. М. Закономерности реализации случайных ударных воздействий на конструкцию крыла коммерческого самолета // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т.18, № 4 (3). С. 604–611.
13. Обнаружение и устранение расслоения в композитных конструкциях, 2012 URL: http://www.ato.ru/content/obnaruzhenie-i-ustranenie-rassloeniya-v-kompozitnyh-konstrukciyah.
14. Люминесцентное полимерное покрытие для обнаружения повреждений конструкции : патент 2644917 Рос. Федерация / Чернышев С. Л., Зиченков М. Ч., Смотрова С. А., Смотров А. В., Новоторцев В. М., Еременко И. Л., Доброхотова Ж. В., Музафаров А. М. Заявл. 02.12.2016 ; опубл. 14.02.2018. Бюл. № 5. № 2016147380.
15. Способ обнаружения ударных повреждений конструкции : патент № 2645431 Рос. Федерация / Чернышев С. Л., Зиченков М. Ч., Смотрова С. А., Смотров А. В., Новоторцев В. М., Еременко И. Л., Доброхотова Ж. В., Музафаров А. М. Заявл. 02.12.2016 ; опубл. 21.02.2018. Бюл. № 6. № 2016147381. 16. Смотрова С. А., Иванов В. И., Смотров А. В., Кускова А. Н., Мантрова Ю. В. Определение рабочего диапазона чувствительности люминесцентного смарт-покрытия по результатам ультразвуковых измерений параметров ударных повреждений // Контроль. Диагностика. 2020. Т. 23, № 9. С. 26–33.
17. Смотрова С. А. Отработка технологии обнаружения малозаметных ударных повреждений с помощью чувствительного к ударам индикаторного покрытия на конструкции летательного аппарата из полимерных композиционных материалов // Конструкции из композиционных материалов. 2021. № 2 (162). С. 14–19.
18. ГОСТ P EH 13018-2014. Контроль визуальный. Общие положения. М. : Стандартинформ, 2016. 6 с.
19. Приложение к свидетельству № 74046 об утверждении типа средств измерений. Описание типа средства измерений «Системы оптические координатно-измерительные топометрические ATOS». URL: https://www.ktopoverit.ru/prof/opisanie/75187-19.pdf.
20. Малушин Д. С. Многопараметровый контроль многослойных структур импульсным вихретоковым методом // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45, вып. 15. С. 17–20.
21. Shkatov P. N., Didin G. A., Subbotin D. E., Kokurov A. M. Study of Interaction of Eddy Current Probes and Delamination in Multidirectional CFRP // Materials Science Forum. 2019. № 970. P. 305–313.
22. Кокуров А. М., Малушин Д. С., Чичигин Б. А., Субботин Д. Е., Кузнецов А. О. Идентификация дефектов в слоистых композитах с помощью импульсного вихретокового метода // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46, № 22. С. 15–18.
23. ГОСТ 33496-2015. Композиты полимерные. Метод испытания на сопротивление повреждению при ударе падающим грузом. М. : Стандартинформ, 2016. 18 с.
24. Мячин А. Л. Анализ паттернов: диффузионно-инвариантная паттерн-кластеризация // Проблемы управления. 2016. № 4. С. 2–9.
25. Скворцов А. В., Мирза Н. С. Алгоритмы построения и анализа триангуляции. Томск : Изд-во Том. ун-та, 2006. 168 с.
26. Шашков В. Б. Прикладной регрессионный анализ. Многофакторная регрессия : учебное пособие. Оренбург : ГОУ ВПО ОГУ, 2003. 363 с.
27. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ : Подход с использованием ЭВМ : пер. с англ. М. : Мир, 1982. С. 146–149.
Для цитирования
Смотрова С. А., Смотров А. В., Кокуров А. М., Малушин Д. С., Чичигин Б. А. , Кокоулин А. С. Сравнение кривых выявляемости наружных и внутренних повреждений образцов углепластиков по результатам неразрушающего контроля электрофизическими методами // Техника радиосвязи. 2022. Выпуск 4 (55). С. 125–135.