Отзыв оппонента (Изменение несущей способности авиационных конструкций из композиционных материалов в зависимости от силового воздействия)

отзыв официального оппонента на диссертацию Юргенсона Сергея Андреевича «Изменение несущей способности авиационных конструкций из композиционных материалов в зависимости от силового воздействия» (научный руководитель — к.т.н. Васильев С.Л.), представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.02 — «Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов». Известно, что важнейшее значение при использовании полимерных композиционных материалов (ПКМ) приобретает возможность управления физико- механическими характеристиками ПКМ, в том числе характеристиками статической и усталостной прочности. Важно отметить, что для ПКМ структура материала (в том числе, наличие дефектов, полученных при изготовлении, и эксплуатационных повреждений) имеет особое влияние на несущую способность композитной конструкции.

Эти положения определили направление представленной диссертационной работы, связанное с разработкой подхода и выбором критериев исследования конструктивно- технологических параметров для конструкций из ПКМ при силовом воздействии для повышения их несущей способности. В этом плане актуальность темы диссертационной работы не вызывает сомнений. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 125 страниц, включая 64 рисунка и 7 таблиц.

Список литературы содержит 112 наименований. Полученные в диссертации научные результаты представлены в 15 печатных работах, в том числе 3 из них в журналах, рекомендованных ВАК. Во введении дается обоснование актуальности темы диссертации, описана проблематика производства и проектирования авиационных конструкций из ПКМ, определены цели и задачи исследования. В первой главе рассматриваются этапы развития применения ПКМ в авиационной отрасли, описаны достоинства и недостатки использования ПКМ в элементах планера самолета.

Приведено описание процедуры проектирования изделий из ПКМ, основанной на совместной отработке конструктивных и технологических решений, с учетом прочностного анализа и экспериментальной оценки принятых решений. Вторая глава посвящена определению количественных критериев, применяемых для анализа структурной плотности материала с использованием метода вычислительной рентгеновской томографии (ВРТ). На основе анализа выделены три основных направления применения метода ВРТ: 1.

Исследование структуры ПКМ с целью выявления дефектов. 2. Определение изменений в структуре ПКМ при силовом воздействии. 3. Верификация конечно-элемептных моделей и их дополнение информацией о развитии и наличии внутренних расслоений. В третьей главе приводятся основные положения, лежащие в основе разрабатываемой методики оценки конструктивно-технологических решений на основе совместного применения метода вычислительной рентгеновской томографии и специального стендового приспособления, реализующего силовое воздействие.

В основе разрабатываемой методики лежит положение о различных моделях поведения конструкций из ПКМ в зависимости от конструктивно- технологических параметров. В четвертой главе приводятся результаты исследования элементарных образцов, выполненных по одной технологии с использованием различных армирующих материалов и связующего, подтверждающие работоспособность предложенной методики. Можно отметить наиболее существенные новые научные результаты, полученные автором. 1. Для оценки изменений несущей способности авиационных конструкций разработана методика анализа поведения структуры материала в зависимости от силового воздействия на основе графических моделей накопления дефектов.

2. Предложены количественные критерии на базе осредненных по высоте рабочей зоны образца результатов томографической информации, позволяющие сравнивать различные конструктивно-технологические параметры и исследовать поведение конструкции при силовом воздействии. Критерии основываются на описании распределения линейного коэффициента ослабления (ЛКО) относительно исходного состояния конструкции и могут рассматриваться как дополнительный параметр оценки конструктивно- технологических решений, что позволяет анализировать процессы изменения структуры материала в авиационных конструкциях из ПКМ. 3. Эффективность разработанной методики заключается в количественном описании процесса накопления дефектов в конструкции, позволяющем проводить сравнение механизмов разрушения при выборе различных конструктивно-технологических параметров. Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы в ОКБ при принятии решения на начальных этапах разработки конструкции из ПКМ в части выбора материала и отработки технологических процессов производства.

Результаты работы позволяют проводить оценку поведения материала, уточнять существующие прочностные модели и количественно сравнивать существующие материалы и технологии с целью обоснования их выбора для конкретного элемента конструкции. Достоверность полученных результатов обеспечивается достаточно высокой корреляцией с существующими моделями поведения ПКМ под нагрузкой и результатами, полученными в работах других авторов. К несомненным достоинствам работы следует также отнести широкую апробацию и внедрение результатов работы в процесс решения ряда вопросов научно-исследовательских работ предприятий аэрокосмической отрасли.

Замечания к работе сводятся к следующему. 1. В разделе "Заключение" работы автор утверждает, что "в результате анализа возможен выбор конструктивно-технологических параметров, повышающих несущую способность конструкций в процессе экснлуатаиии". Следует, однако, отметить, что влияние эксилуатаиионного нагрулсения на несущую способность конструкций из ПКМ в работе не исследовалось, матрица Начальник департамента усталостной прочности и ресурса /' АО «АэроКомпозит», доктор технических наук ' 7 трижиус В.Е. Подпись заверяю: Директор по персоналу и общим А О «АэроКомпозит» Буланова В.С. нагружения образцов носит чисто лабораторный характер, такого нагружения в реальной эксплуатации элементов конструкций из ПКМ нет.

2. Следует также отметить определенное несоответствие содержания и названия работы. Работа при явно "прочностном" названии на самом деле посвящена исследованиям влияния на несущую способность авиационных конструкций из композиционных материалов прежде всего конструктивно- технологических параметров, а не "силового воздействия".

3. В диссертационной работе присутствуют некоторые упущения в вопросах орфографии и оформлении работы с точки зрения действующих ГОСТов. В целом, диссертационная работа Юргенсона С.А. представляет собой законченное научное исследование, имеющее несомненную практическую ценность и соответствует требованиям ВАК при Министерстве образования и науки РФ к кандидатским диссертациям, а ее автор, С.А. Юргенсон, заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.02— «Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов». Содержание автореферата правильно отражает основные результаты диссертации. .