ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ ФОРМОВАНИЯ НА ДЕФЕКТЫ В ОБРАЗЦАХ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА АСМ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены статические испытания образцов из углепластика АСМ, изготовленных методами автоклавного и вакуумного формования. Для контроля дефектов применялись акустические методы (акустико-эмиссионный и ультразвуковой), тензометрия и выполнялся микроанализ шлифов. Локация сигналов акустической эмиссии в области концентратора напряжений позволила определить, что при автоклавном формовании количество дефектов в десять раз меньше, чем при вакуумном. Ультразвуковой и акустико-эмиссионный методы, тензометрия и микроанализ позволили определять структуру углепластика АСМ, координаты дефектов и их тип. При контроле ненагруженных образцов, выполненных вакуумным формованием, обнаружены производственные дефекты, которые при статическом растяжении увеличивались в размерах и приводили к зарождению новых разрушений. В образцах, изготовленных методом автоклавного формования, производственные дефекты не обнаружены. Микроанализ образцов, произведенных вакуумным методом, выявил дефекты, связанные с разрушением волокон, растрескиванием матрицы, расслоением. Испытания образцов, выполненных автоклавным формованием, показали, что дефекты в них практически отсутствуют.

Об авторах

Л. Н Степанова

ФАУ «Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина»

Email: akustika2063@yandex.ru
Новосибирск, Россия

В. А Батаев

Новосибирский государственный технический университет

Новосибирск, Россия

В. В Чернова

Сибирский государственный университет путей сообщения

Новосибирск, Россия

С. В Шейфер

ФАУ «Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина»

Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. Фейгенбаум Ю.М., Миколайчук Ю.А., Метелкин Е.С., Батов Г.П. Место и роль неразрушающего контроля в системе поддержания летной годности композитных конструкций // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2015. № 9. С. 71—82.
  2. Lehmann M., Bueter A., Schwarzaupt O. Structural health monitoring of composite aerospace structures with acoustic emission // Journal of Acoustic Emission. 2018. V. 35. P. 172—193.
  3. Тимошков П.Н., Гончаров В.А., Усачева М.Н., Хрульков А.В. Особенности технологии и полимерные композиционные материалы для изготовления крыльев перспективных самолетов (обзор) // Труды ВИАМ. 2022. № 1 (107). С. 66—75.
  4. Вешкин Е.А., Постнов В.И., Абрамов П.А. Пути повышения качества деталей из ПКМ при вакуумном формовании // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 4 (3). С. 834—839.
  5. Лещукова И.В. Принципиальные технологии изготовления авиационных конструкций из композиционных материалов: RTM и автоклавное формование // Международный научный журнал «Инновационная наука». 2018. № 1. С. 14—16.
  6. Башков О.В., Проценко А.Е., Брянский А.А., Ромашко Р.В. Диагностика полимерных композиционных материалов и анализ технологий их изготовления с использованием метода акустической эмиссии // Механика композиционных материалов. 2017. Т. 53. № 4. С. 765—774.
  7. Сятковский А.И., Черняева Е.В., Волков А.Е., Вьюненко Ю.Н. Влияние полимерных слоев защитных конструкций на параметры акустической эмиссии// Деформация и разрушение материалов. 2022. № 6. С. 35—40.
  8. Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Муравьев В.В., Комаров К.Л., Кареев А.Е., Кабанов С.И., Лебедев Е.Ю., Кожемякин В.Л., Бобров А.Л., Бояркин Е.В., Муравьев М.В., Бехер С.А. Диагностика объектов транспорта методом акустической эмиссии. М.: Машиностроение / Машиностроение— Полет, 2004. 368 с.
  9. Степанова Л.Н., Серьезнов А.Н., Кабанов С.И., Рамазанов И.С. Использование вейвлет-преобразований для локации сигналов акустической эмиссии // Контроль. Диагностика. 2017. № 10. С.18—25.
  10. Серьезнов А.Н., Степанова Л.Н., Кабанов С.И., Рамазанов И.С., Лебедев Е.Ю., Канифадин К.В., Киреенко В.В., Вонсовский А.В. Акустико-эмиссионный контроль дефектов сварки. Новосибирск: Наука, 2018. 272 с.
  11. Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications. USA, Waltham: Olympus NDT, 2007. 491 p.
  12. Бойчук А.С., Диков И.А., Генералов А.С., Чертищев В.Ю. Ультразвуковой контроль образцов в процессе разработки и испытаний новых марок углепластика // Труды ВИАМ. 2021. № 12. С. 61—65..
  13. Базулин А.Е., Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Тихонов Д.С., Смотрова С.А., Иванов В.И. Контроль образцов из полимерных композиционных материалов с использованием ультразвуковых антенных решеток // Дефектоскопия. 2022. № 6. С. 3—16.
  14. Feygenbaum Yu.M., Mikolaychuk Yu.A., Metelkin E.S., Batov G.P. The place and role of nondestructive testing in the system of continuing airworthiness of composite designs // Scientific bulletin of GosNII GA. 2015. No. 9. P. 71—82.
  15. Lehmann M., Bueter A., Schwarzaupt O. Structural health monitoring of composite aerospace structures with acoustic emission // Journal of Acoustic Emission. 2018. V. 35. P. 172—193.
  16. Timoshkov P.N., Goncharov V.A., Usacheva M.N., Khrulkov A.V. Features of technology and polymer composite materials for the manufacture of wings of advanced aircraft (review) // Proceedings of VIAM. 2022. No. 1(107). P. 66—75.
  17. Veshkin E.A. Postnov V.I., Abramov P.A. Ways to improve the quality of parts made of PCM in vacuum forming // Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2012. V. 14. No. 4 (3). P. 834—839.
  18. Leshchukova I.V. Fundamental technologies for manufacturing aircraft structures from composite materials: RTM and autoclave molding // International scientific journal «Innovative Science». 2018. No. 1. P. 14—16.
  19. Bashkov O.V., Protsenko A.E., Bryanskii A.A., Romashko R.V. Diagnostics of polymer composite materials and analysis of their production technology by using the method of acoustic emission // Mechanics of Composite Materials. 2017. V. 53. No. 4. P. 533—540.
  20. Syatkovsky A.I., Chernyaeva E.V., Volkov A.E., Vyunenko Yu.N. Influence of polymer layers of protective structures on acoustic emission parameters // Deformatsiya i Razrushenie materialov. 2022. No. 6. С. 35—40.
  21. Seryeznov A.N., Stepanova L.N., Muravyov V.V., Komarov K.L., Kareev A.E., Kabanov S.I., Lebedev E.Yu., Kozhemyakin V.L., Bobrov A.L., Boyarkin E.V., Muravyov M.V., Bekher S.A. Diagnostics of transport objects by the acoustic emission method. M.: Mashinostroenie / Mashinostroenie—Polet, 2004. 368 p.
  22. Stepanova L.N., Seryeznov A.N., Kabanov S.I., Ramazanov I.S. Wavelet transform application for acoustic emission signals location // Testing. Diagnostics. 2017. No. 10. P. 18—25
  23. Seryeznov A.N., Stepanova L.N., Kabanov S.I., Ramazanov I.S., Lebedev E.Yu., Kanifadin K.V., Kireenko V.V., Vonsovsky A.V. Acoustic emission testing of welding defects. Novosibirsk: Science, 2018. 272 p.
  24. Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications. USA, Waltham: Olympus NDT, 2007. 491 p.
  25. Boychuk A.S., Dikov I.A., Generalov A.S., Chertishchev V.Yu. Ultrasonic testing of spesimens at the development and testing process of new CFRP grades // Proceedings of VIAM. 2021. No. 12. P. 61—65.
  26. Bazulin A.E., Bazulin E.G., Vopilkin A.Kh., Tikhonov D.S., Smotrova S.A., Ivanov V.I. Testing samples made of polymer composite materials using ultrasonic antenna arrays // Defectoscopiya. 2022. No. 6. С. 3—16.

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах