Диссертация (1026120), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Также по-125казано, что применение ультразвуковых ФАР существенно увеличивает вероятность обнаружения более мелких дефектов по сравнению с применением одноэлементных преобразователей.В завершении исследований по вероятностной оценке стоит отметить, чтополученные наборы статистических данных УЗК образцов и искусственнымидефектами также были обработаны и по второму алгоритму [122], основанномуна правдоподобной оценке полученных статистических данных. Однако второйалгоритм использует меньше информации о результатах контроля и поэтомудает более грубую оценку вероятности обнаружения дефектов от их размеровпри УЗК монолитных конструкций из углепластика.5.6.
Выводы главы 51. Проведен анализ существующих алгоритмов построения вероятностиобнаружения дефектов от их размеров с границами доверительных интервалов,используемых при вероятностной оценке достоверности результатов контроляметаллических изделий. Установлено, что за рубежом распространены дванаиболее распространенных математических алгоритма для построения зависимости вероятности обнаружения дефектов от их размеров: алгоритм«hit/miss» («обнаружил/пропустил») и алгоритм обработки данных с численнымоткликом.2. Для проведения численной вероятностной оценки достоверности результатов контроля монолитных конструкций из углепластика при использовании ультразвуковых АР разработаны требования, созданы эскизы и методомавтоклавного формования изготовлены специальные образцы из углепластикаВКУ- 17КЭ0,1 с искусственными дефектами разных типов (фрезерованныхплоскодонных отверстий, заложенных в зону жгута предварительно отформованных вкладок из RTV-силикона, заложенных в образцы фрагментов из фторопластовой пленки, ударных повреждений после воздействия удара металлического бойка с использованием копра, отслоений, полученных путем удараметаллического клина с последующим его удалением в границу раздела монолитной панели и приформованной к ней полки стрингера) и размеров, имити-126рующими типичные производственные и эксплуатационные дефекты ПКМ(расслоения, посторонние включения, ударные повреждения, отслоения).3.
Проведены испытания изготовленных образцов с искусственнымидефектами и получен набор статистических данных результатов НК углепластиков при использовании технологии ультразвуковых ФАР и эхо-импульсногометода УЗК с использованием одноэлементных преобразователей в виде зависимости максимальных амплитуд эхо-сигналов от дефектов от их площадей.4. Для построения зависимости вероятности обнаружения дефектов от ихразмеров и границ доверительных интервалов был разработан новый подход исогласно разработанному подходу реализован в программной среде MathCadматематический алгоритм обработки результатов статистических данных в видезависимости максимальных амплитуд эхо-сигналов от дефектов от их площадей, и на основе разработанного алгоритма разработан методический материалММ 1.2.138-2012 «Определение вероятности обнаружения дефектов при ультразвуковом контроле углепластиков».
Разработанный ММ является первымнормативным документом в России, позволяющим проводить вероятностнуюоценку достоверности результатов НК при УЗК конструкций из углепластикапо методикам эхо-импульсного НК с использованием одноэлементных пьезоэлектрических преобразователей и ультразвуковых АР.5. По полученным статистическим данным НК образцов монолитныхконструкций из углепластика проведена численная вероятностная оценка достоверности результатов НК с использованием ультразвуковых ФАР, а такжеодноэлементных ПЭП.
По результатам анализа полученных данных вероятностной оценки установлено, что применение технологии с использованиемультразвуковых ФАР существенно увеличивает вероятность обнаружения более мелких дефектов по сравнению с применением эхо-импульсного метода сиспользованием одноэлементных преобразователей.127ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ1.Для контроля монолитных конструкций из ПКМ в частности из уг-лепластика, наиболее перспективным является ультразвуковой эхо-импульсныйметод с использованием ультразвуковых антенных решеток, позволяющий существенно повысить производительность контроля и выявляемость дефектов.2. Установлено, что при контроле монолитных конструкций из углепластика можно использовать только объемные продольные волны с углом ввода вконтролируемый материал от 0˚ до 10˚. Также установлено, что схема укладкислоев препрега углепластика в монолитных ПКМ не оказывает существенноговлияния на распространение продольных волн при их нормальном вводе.3.
Определены оптимальные параметры контроля монолитных конструкций из углепластика с использованием антенных решеток, обеспечивающихпроведение контроля с производительностью от 7 м2/ч до 22 м2/ч, что в 3…10раз выше чем при контроле с использованием одноэлементных преобразователей, и чувствительностью, эквивалентной выявлению контрольного отражателя диаметром от 5 мм до 7 мм, что выше, чем чувствительность при контроле сиспользованием одноэлементных преобразователей в 1,5…2 раза.4. Установлено, что кривизна поверхности монолитных конструкций изуглепластика сильно влияет на акустический контакт между антенной решеткой и поверхностью ОК.
Для обеспечения акустического контакта между антенными решетками шириной 96 мм (128 элементов) и ОК с выпуклой поверхностью радиусом кривизны от 350 мм до 1100 мм необходимо применять специальные оправки из эластомерных материалов (аквалена) и водной акустической линии задержки. Для создания акустического контакта между секторнойантенной решеткой и радиусной зоной Т-образного соединения стрингера собшивкой стрингерных панелей (вогнутой поверхностью с радиусом кривизныот 2 мм до 10 мм) необходимо применять оправки в виде корпуса из оргстеклаи аквалена или в виде призмы из полистирола.5. Предложены технологии неразрушающего контроля монолитных конструкций из углепластиков с использованием техники антенных решеток.128Предложенные технологии разработаны для надежного выявления производственных и эксплуатационных дефектов при проведении ручного ультразвукового контроля элементов монолитных конструкций из углепластика, применяемых в самолетах, с использованием дефектоскопов «А1550 IntroVisor» (ООО«АКС») и OmniScan (Olympus NDT).
Данные технологии позволяют проводитьконтроль монолитных панелей (деталей с плоскопараллельными поверхностями) и панелей с выпуклой поверхностью с радиусом кривизны не менее 250 мм,элементов жесткости (стрингеров, ребер), в том числе радиусные зоны, монолитных зон трёхслойных сотовых панелей.6. Разработан алгоритм, на основе которого разработана оригинальнаяметодика по проведению оценки вероятности обнаружения дефектов от их размеров при ультразвуковом контроле углепластиков с использованием техникиантенных решеток.7. Проведена численная оценка вероятности обнаружения дефектов в зависимости от их размеров при контроле монолитных конструкций из углепластика с толщиной от 3 мм до 15 мм. Экспериментально показано, что применение технологии ультразвуковых фазированных антенных решеток существенноувеличивает вероятность обнаружения более мелких дефектов ПКМ по сравнению с применением эхо-импульсного метода с использованием одноэлементных преобразователей.129ЛИТЕРАТУРА1.
Клеевые препреги и композиционные материалы на их основе/ Л.А. Дементьева [и др.] // Клеи. Герметики. Технологии. 2008. №1. С.14-16.2. Клеевые препреги и композиционные материалы на их основе/ Н.Ф. Лукина [и др.] // Российский химический журнал. 2010. Том LIV. №1. С.5357.3. Тростянская Е.Б., Михайлин Ю.А., Бухаров С.В. Тенденции примененияи развития композиционных материалов в самолетостроении // Авиационная промышленность. 2002. №2. С. 18-22.4. Каримбаев Т.Д., Скибин В.А.
Волокна и композиционные материалы наих основе для создания перспективных двигателей // Конверсия в машиностроении. 2000. № 5. С.74-78.5. Перспективные композиционные материалы для создания силовых элементов вертолётных лопастей/ Д.И. Коган [и др.]// III Международнаянаучно-техническая конференция молодых учёных и специалистов «Современные проблемы аэрокосмической науки и техники» (СПАН-2004).:Тезисы докладов. Москва. 2004. С. 25–26.6.
Особенности технологии изготовления деталей из композиционных материалов методом пропитки под давлением/ Л.В. Чурсова [и др.] // Межотраслевая научно-техническая конференция «Композиционные материалыв авиакосмическом материаловедении», посвящённая 100-летию со днярождения А.Т. Туманова.: Тезисы доклада. Москва. 2009. С.18.7. Технология производства изделий и интегральных конструкций из композиционных материалов в машиностроении // Научные редакторы Братухин А.Г., Боголюбов В.С., Сироткин О.С. М.: Готика, 2003. 516с.8. Коган Д.И., Чурсова Л.В., Петрова А.П.
Технология изготовления ПКМспособом пропитки плёночным связующим // Клеи. Герметики. Технологии. 2011. №6. С. 25–29.1309. Плёночные связующие для RFI-технологии/ Л.В. Чурсова [и др.] // Российский химический журнал. Том LIV: Материалы для авиакосмическойтехники.
2010. С.63-67.10. Композиционные материалы: Справочник/ В.В. Васильев [и др.]; Подобщ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского - М.: Машиностроение,1990. 512 с.; ил.11. Пащенко Ж.А., Рыбальченко С.Н., Сердюк А.Д. Полимерные композиционные материалы и их применение в самолетостроении: Учебное пособие. Таганрог. 1993. 63 с.12. История авиационного материаловедения. ВИАМ – 80 лет: годы и люди /Под общ. ред. академика РАН, профессора Е.Н. Каблова.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
