Неразрушающий контроль ударных и пулевых повреждений композиционных конструкций

Металлургия и материаловедение

2023. Т. 30. № 1. С. 227-239.

DOI: 10.34759/vst-2023-1-227-239

Авторы

Митряйкин В. И.1*, Закиров Р. .2**, Беззаметнов О. Н.1***, Носов Д. А.1****, Кротова Е. В.1*****

1. Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, ул. Карла Маркса, 10, Казань, 420111, Россия
2. Республиканская клиническая инфекционная больница им. проф. А.Ф. Агафонова, Казань, Республика Татарстан, Россия

*e-mail: vmitryaykin@bk.ru
**e-mail: metsur@yandex.ru
***e-mail: bezzametnovoleg@mail.ru
****e-mail: danosov@kai.ru
*****e-mail: kati_mit@mail.ru

Аннотация

Рассмотрены возможности применения рентгеновской компьютерной томографии для исследования ударных и пулевых повреждений лопастей вертолёта и других композиционных конструкций. Изучен характер повреждений на поверхности конструкции в зависимости от энергии удара. Произведена оценка размеров внутренних разрушений структуры и слоёв материала. Использование неразрушающих методов контроля, наряду с визуальным контролем, позволяет осуществлять мониторинг таких повреждений для оценки остаточной прочности или проведения ремонта.

Ключевые слова:

ударное взаимодействие, композиционные конструкции, пулевые повреждения, рентгеновская компьютерная томография, лопасть вертолёта, мониторинг повреждений

Библиографический список

  1. Каблов Е.Н. Авиационное материаловедение в XXI веке. Перспективы и задачи // Авиационные материалы. Избранные труды ВИАМ 1932–2002: Юбилейный научно-технический сборник. М.: Изд-во ВИАМ, 2002. С. 23–47.
  2. Башаров Е.А., Вагин А.Ю. Анализ применения композиционных материалов в конструкции планеров вертолёта // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID = 77071
  3. Ендогур А.И., Кравцов В.А. Идеология проектирования авиационных конструкций из полимерных композиционных материалов // Труды МАИ. 2015. № 81. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID = 57755
  4. Фейгенбаум Ю.М., Дубинский С.В., Божевалов Д.Г. и др. Обеспечение прочности композиционных авиационных конструкций с учетом случайных эксплуатационных ударных воздействий. — М.: Техносфера, 2018. — 505 с.
  5. Небелов Е.В., Потоцкий М.В., Родионов А.В., Горский А.Н. Механизм развития повреждений лопастей воздушного винта из композиционных материалов при воздействии поражающих элементов // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 1. С. 26–31.
  6. Bilisik K. Characterization of multi-stitched woven nano composites under compression after low velocity impact (CALVI) load // Polymer Composites. 2018. Vol. 39. No. 10, pp. 3750–3764. DOI: 10.1002/pc.24406
  7. Benedetto R., Raponi O., Junqueira D. et al. Crashworthiness and Impact Energy Absorption Study Considering the CF/PA Commingled Composite Processing Optimization // Material Research. 2017. Vol. 20, pp. 1–8. DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2017-0777
  8. Ismail M.F., Sultan M.T.H., Hamdan A. et al. Low velocity impact behaviour and post-impact characteristics of kenaf/glass hybrid composites with various weight ratios // Journal of Material Research and Technology. 2019. Vol. 8. No. 3, pp. 2662–2673. DOI: 10.1016/j.jmrt.2019.04.005
  9. МОС 25.571-1А. Оценка допустимости повреждений и усталостной прочности конструкциию. — СЦ «Прочность», инв № 123/1б, 2015. — 32 с.
  10. Federal Aviation Administration. AC 20-107B — Composite Aircraft Structure. Change 1. — Document Information. Advisory Circular, 2010.
  11. Borrelli R., Franchitti S., Di Caprio F. et al. A Repair Criterion for Impacted Composite Structures Based on the Prediction of the Residual Compressive Strength // Procedia Engineering. 2014. Vol. 88, pp. 117–124. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.11.134
  12. Куликов В.В., Петрова А.П. Применение клеев при ремонте авиационной техники. (Обзор литературы) // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2017. № 2. С. 21–27.
  13. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Ковалев А.В. и др. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Машиностроение, 2003. — 656 с.
  14. Госсен С.А. Анализ эксплуатационных повреждений сотовых конструкций самолетов Ил-86 и меры по их устранению // Научный вестник МГТУ ГА. 2006. № 109. С. 94–99.
  15. Богданов М.А., Горский А.Н., Евдокимов А.А. и др. Методика проведения экспериментальных исследований повреждаемости лопастей воздушных винтов и винтовентиляторов из композиционных материалов при воздействии боевых поражающих средств // Перспективы развития авиационных комплексов: Труды ВВИА им. Н.Е. Жуковского. М.: Радиотехника, 2008. С. 109–115.
  16. Зайцева Т.А., Митряйкин В.И. Внедрение спиральной компьютерной томографии для определения механических характеристик материала путём исследования его внутренней структуры // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 6. С. 311–315.
  17. Колесников Ю.В., Морозов Е.М. Механика контактного разрушения. — Изд. 4-е. — М.: Изд-во ЛКИ, 2013. — 224 с.
  18. Kurşun A., Şenel M., Enginsoy H.M. Experimental and numerical analysis of low velocity impact on a preloaded composite plate // Advances in Engineering Software. 2015. Vol. 90, pp. 41–52. DOI: 10.1016/j.advengsoft.2015.06.010
  19. Нестеров В.А., Полянский В.В. Оценка изменения надежности конструкции планера с механическими повреждениями // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 5. С. 32–39.
  20. Митряйкин В.И., Беззаметнов О.Н., Кротова Е.В. Исследование прочности композиционных материалов с ударными повреждениями // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2020. № 3. С. 27–33.
  21. Голдовский А.А., Фирсанов В.В. Алгоритмы исследования ударного взаимодействия элементов авиационных конструкций // Труды МАИ. 2020. № 111. DOI: 10.34759/trd-2020-111-6

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024