Испытания элементов конструкций и узлов вертолета на усталостную прочность

Авторы

Бохоева Л. А.^1*, Курохтин В. Ю.^1**, Перевалов А. В.^1***, Рогов В. Е.^2****, Покровский А. М.^3*****, Чермошенцева А. С.^3******

1. Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, ул. Ключевская, 40в, стр. 1, Улан-Удэ, Республика Бурятия, 670013, Россия
2. Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ, Республика Бурятия, 670047, Россия
3. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: bohoeva@yandex.ru
**e-mail: kurokhtin91@gmail.com
***e-mail: alex_radio_8714@mail.ru
****e-mail: rogov54v@mail.ru
*****e-mail: ampokr@mail.ru
******e-mail: asch-13@ya.ru

Аннотация

Рассмотрены испытания элементов конструкций вертолета на усталостную прочность на примере испытаний образцов лопастей винта вертолета. Приведено краткое описание процесса ресурсных испытаний лопастей с одновременной видеосъемкой процесса подрастания трещин, связанного с постепенным накоплением повреждений, приводящих к образованию и развитию трещин, разрушению конструкции. Видеозаписи подрастания трещин обработаны, и получены данные о времени докритического роста трещины. Рассмотрена контрольно-измерительная система, используемая в процессе испытаний для записи значений напряжений, возникающих в испытываемых образцах вследствие приложения к ним знакопеременной изгибающей нагрузки. Определены характеристики усталостной прочности; построен график усталости; определены среднее арифметическое значение и среднее квадратическое отклонение логарифма долговечности; построено семейство кривых распределения долговечности, семейство кривых усталости, кривая распределения выносливости и определены среднее значение и среднее квадратическое отклонение предела выносливости. Полученные результаты имеют практическое значение для прогнозирования срока безопасной эксплуатации лопастей винта вертолета.

Ключевые слова

ресурсные испытания, усталостная прочность, вероятностная диаграмма, предел выносливости, лопасть

Библиографический список

1. Бохоева Л.А., Рогов В.Е., Курохтин В.Ю., Перевалов А.В., Чермошенцева А.С. Определение ресурсных характеристик изделий авиационной техники на основе стендовых испытаний с использованием компьютерных технологий на примере лопасти винта вертолета // Системы. Методы. Технологии. 2015. №4 (28). C. 36-42.

2. 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.

3. Мохов В.Ф. Методики подготовки и проведения статических испытаний натурных авиационных конструкций // Труды ЦАГИ. 1995. № 2615. С. 3-85.

4. Пивоваров В.А., Семенихин Р.Л. Рекомендации по установлению ресурсов вертолету Ми-2 // Научный вестник МГТУ ГА. 2012. № 5 (179). С. 107-113.

5. Игнаткин Ю.М., Константинов С.Г. Исследование аэродинамических характеристик несущего винта вертолета методом CFD // Труды МАИ. 2012. № 57. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=30875

6. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость. ГОСТ 25.502-79. URL: http://gostrf.com/normadata/1/4294848/4294848198.pdf

7. Гришанина Т.В., Квак Ч. Применение метода конечных элементов к расчету нелинейных колебаний вращающейся лопасти // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 5. С. 296-299.

8. Бохоева Л.А. Особенности расчёта на прочность элементов конструкций из изотропных и композиционных материалов с допустимыми дефектами. Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2007. – 192 с.

9. Рудзей Г.В. Обеспечение ресурса изделий на стадии производства // Труды ЦАГИ. 1999. Т. 1. № 2640. С. 748-753.

10. Бохоева Л.А., Перевалов А.В., Чермошенцева А.С., Ергонов В.П., Рогов В.Е. Разработка стендов для ресурсных испытаний изделий авиационной и другой техники // Вестник ВСГУТУ. 2013. № 6. С. 31-35.

11. Бохоева Л.А., Перевалов А.В., Чермошенцева А.С., Курохтин В.Ю., Лыгденов Б.Д., Рогов В.Е. Экспериментальное определение характеристик сопротивления усталости изделий авиационной техники // Вестник ВСГУТУ. 2013. № 5. С. 46-53.

12. Бохоева Л.А., Пнёв А.Г. Выбор и обоснование оптимальной технологии изготовления лопасти вертолета из композиционных материалов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 5 (614). С. 37-42.

13. Бохоева Л.А., Пнёв А.Г. Технология изготовления лопасти вертолета из композиционных материалов // Механики XXI веку. 2011. № 10. С. 46-51.

14. Бохоева Л.А., Курохтин В.Ю., Филиппова К.А. Испытание изделий авиационной техники с применением нового программного обеспечения для сбора, обработки данных и построения текущего состояния деформированного изделия // Вестник ВСГУТУ. 2015. № 4. С. 20-25.

15. Нетфуллов Ф.Х., Огородов В.В., Шувалов В.А., Дворянкин А.В. Способ динамических испытаний лопастей рулевого винта вертолёта на усталостную прочность. Патент РФ 2196313. Бюлл. № 1, 10.01.2003.

16. Гайнутдинов В.Г., Басинов М.Е., Касумов Е.В., Шувалов В.А. Численное моделирование для определения усталостных характеристик на ранних стадиях проектирования вертолетов // Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в российской авиационной и ракетно-космической промышленности: Сборник трудов конференции. – Казань: Изд-во Казанского государственного технического университета. 2014. С. 13-16.

17. Образцов И.Ф. Строительная механика летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1986. – 536 с.

18. Стрижиус В.Е. Модифицированное расчетное уравнение усталости элементов авиационных конструкций // Научный вестник МГТУ ГА. 2007. № 9 (119). С. 141-148.

19. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. – М.: Машиностроение, 1985. – 223 с.

Скачать статью