Development of hardware and software for the control of internal defects and residual resource of engineered structures and parts made of fiberglass

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The identification of defects in advanced composite materials by the means of ultrasonic signal is considered and analysis of the residual resource of engineered structures is made. The main defects in the structure of composite materials are the following: displacement, rotation and warping of the individual layers of the reinforcing material; superficial swelling, separation, distortion; increased porosity, cracks, sinks, uneven shrinkage materials; reduction in adhesion of the binder and filler, and others. The early recognition of defects and forecasting of the residual resource of engineered structures gives the opportunity to avoid the loss of sealing of engineered parts and structures, environmental problems concerned with the destruction of pipelines. Undetected internal defects can not only lead to significant economic losses, environmental pollution, but also to the loss of human life. The working conditions of the plastic materials, especially composites, are widely used for replacement of parts and components made of rare materials, ferrous and nonferrous metals and alloys based on them, working in hostile environments. This makes it possible to improve the reliability and durability of the structure as a whole. However, in modern working conditions to evaluate the quality of products a lot of enterprises have to selectively destroy the integrity of the samples under investigation in the control of material properties. From an economic point of view, this leads to an increase of the production cycle and the cost of production. A method of ultrasonic diagnostics using hardware-software complex, allowing to reveal internal defects, the presence of inclusions or inhomogeneities on the structure of the composite material without destroying the product, to reduce the economic, environmental and human costs is offered.

About the authors

N. I Mozgovoy

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: nick_3@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

Y. G Mozgovaya

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: yanagm@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

References

  1. Рогов В.А., Позняк Г.Г. Современные машиностроительные материалы и заготовки: учебное пособие. - М.: Академия, 2008. - 336 с. - ISBN 978-5-7695-4254-1.
  2. Обработка металлов резанием: справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм, В.Ф. Безъязычный, В.С. Волков, Л.Б. Гай, В.А. Гречишников, А.И. Зайцев, С.В. Кирсанов, В.И. Кокарев, Г.А. Лавров, Б.В. Медведь, В.Б. Савин, А.П. Соловьев, А.З. Старосельский, А.Г. Схиртладзе, А.С. Тарапанов, З.А. Фарберов, Г.А. Харламов, Л.Н. Чеканова, Л.Б. Чернявский, Н.П. Шестаков; под общ. ред. А.А. Панова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2004. - 784 с. - ISBN 5-94275-049-1.
  3. Марков А.М. Технологические особенности механической обработки деталей из композиционных материалов // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2014. - № 7 (37). - С. 3-8.
  4. Мозговой Н.И., Мозговая Я.Г. Исследования влияния физико-механических свойств стеклопластиков на процесс резания // Вестник алтайской науки. - 2013. - № 2-1. - С. 15-20.
  5. Мозговой Н.И., Марков А.М., Доц М.В. Стеклопластик и особенности его механической обработки. - Saarbrücken, Germany: LAP Lambert Academic Publ., 2012. - 100 с.
  6. Мозговой Н.И., Марков А.М., Мозговая Я.Г. Проблемы и перспективы применения пластических материалов для деталей машиностроения // Ползуновский альманах. - 2013. - № 2. - С. 92-95.
  7. Мозговой Н.И., Мозговая Я.Г., Пашкова Е.А. Экспериментальные исследования внутренних дефектов пластичных материалов методом неразрушающего контроля // Инновации в машиностроении: материалы VII международной научно-практической конференции, 23-25 сентября 2015 г. - Кемерово, 2015. - С. 512-515.
  8. Мозговой Н.И., Мозговая Я.Г., Пашкова Е.А. Применение акустического метода контроля для деталей из композиционных материалов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2015. - № 3 (68). - С. 42-48. - doi: 10.17212/1994-6309-2015-3-42-48.
  9. Бондарь Е.Б., Марков А.М. Проблемы обработки пластмасс резанием // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2004. - № 2. - С. 20-21.
  10. Материаловедение. Технология композиционных материалов: учебник / А.Г. Кобелев, М.А. Шаронов, О.А. Кобелев, В.П. Шаронова. - М.: Кнорус, 2014. - 270 с.
  11. Калиниченко Н.П., Калиниченко А.Н. Визуальный и измерительный контроль: учебное пособие / Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - 300 с.
  12. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному измерительному контролю [Электронный ресурс]: утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.2003 № 92: зарег. 20.06.2003: ввод. в действие 17.07.2003. - М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2003. - 101 с. - URL: http://gostrf.com/normadata/1/4294816/4294816743.pdf (дата обращения: 11.11.2016).
  13. Ультразвуковой эхо-импульсный метод неразрушающего контроля [Электронный ресурс]: электронные методические указания к лабораторным работам / Самарский государственный аэрокосмический университет; сост: Д.Ю. Киселев, И.М. Макаровский. - Самара: СГАУ, 2010. - 15 с. - URL: http://www.ssau.ru/files/education/metod_1/Киселев Д.Ю. Ультразвуковой эхо-импульсный.pdf (дата обращения: 11.11.2016).
  14. Каневский И.Н., Сальникова Е.Н. Неразрушающие методы контроля: учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.
  15. Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Неразрушающий контроль. В 7 т. Т. 3. Ультразвуковой контроль: справочник / под общ. ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 2004. - 864 с. - ISBN 5-217-03224-3.
  16. Measurement technologies. Remote visual inspection. - [Boston, Massachusetts], USA: General Electric Company, 2007.
  17. Hubben E.B., Jervis D. Advances in three dimensional measurement in remote visual inspection [Electronic resource] // Proceedings 18th World Conference on Nondestructive Testing, 16-20 April 2012, Durban, South Africa. - URL: http://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/320_wcndtfinal00320.pdf (accessed: 11.11.2016).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).