|
DOI: 10.14489/td.2019.10.pp.036-049
Сляднев А. М.
АКУСТИЧЕСКИЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПКМ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
(с. 36-49)
Аннотация. Рассмотрено применение в производстве авиационной техники (самолетов и вертолетов) полимерных композиционных материалов, отличающихся повышенными эксплуатационными и технологическими свойствами, такими как прочность, жесткость, уровень рабочих температур и др. Приведены примеры использования в многослойных конструкциях планеров новейших самолета МС-21 и вертолета Ми-38 современных композиционных материалов. Представлен обзор дефектов многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов, возникающих на стадии изготовления, хранения, транспортировки и эксплуатации летательных аппаратов, и низкочастотных методов их контроля. Отмечается, что основными из низкочастотных методов контроля являются импедансный метод и метод свободных колебаний, предложенные отечественными учеными. Изложен принцип действия первого портативного многофункционального компьютеризированного импульсного дефектоскопа ДАМИ-С09, сочетающего в себе импедансный, ударный и вихретоковый методы НК. Отмечается, что дефектоскоп может использоваться для ручного и автоматизированного контроля, в составе робототехнического комплекса, выявления расслоений, непроклеев и других нарушений сплошности композитов, сотовых структур и клееных конструкций, определения очагов коррозии, поверхностных и внутренних дефектов в неферромагнитных материалах. Особенностью дефектоскопа являются упрощенный процесс подготовки к работе за счет автоматизированного режима настройки сигнала по амплитуде или фазе с использованием анализатора спектра, документирование результатов контроля с возможностью переноса на компьютер и последующей обработки с помощью специального приложения «АРМ дефектоскописта». Приведены примеры эффективного использования дефектоскопа при производстве и эксплуатации авиационной техники.
Ключевые слова: авиационная техника, многофункциональный метод НК, импедансный метод НК, ударный метод НК, полимерные композиционные материалы, контроль, дефекты клеевых соединений, безобразцовая настройка, выявление воды в сотовых агрегатах.
Slyadnev A. M.
ACOUSTIC NON-DESTRUCTIVE TESTING OF MULTILAYERED STRUCTURES FROM PCM DURING THE PRODUCTION AND OPERATION OF AVIATION TECHNIQUE
(pp. 36-49)
Abstract. Considered the use in the production of aviation equipment (airplanes and helicopters), polymer composites differing in enhanced operational and technological properties, such as strength, rigidity, level of working temperatures, etc. Examples are given of using newer gliders in multilayer structures MS-21 aircraft and Mi-38 helicopter of modern composite materials. The review of defects of multilayer structures made of polymer composite materials arising at the stage of manufacturing, storage, transportation and operation of aircraft, and low-frequency methods of their control is presented. It is noted that the main of low-frequency control methods are the impedance method and the method of free oscillations proposed by domestic scientists.The principle of operation of the first portable multifunctional computerized pulsed flaw detector DAMI-C09, combining impedance, impact and eddy current ND methods, is described. It is noted that the flaw detector can be used for manual and automated, as part of a robotic complex, to identify bundles, nonglues and other violations of the integrity of composites, honeycomb structures and glued structures, to determine corrosion centers, surface and internal defects in non-ferromagnetic materials. A feature of the flaw detector is the simplified preparation process for work due to the automated mode of tuning the signal in amplitude or phase using a spectrum analyzer, documenting the monitoring results with the ability to transfer to a computer and subsequent processing with the help of a special APM of the Flaw Detector. Examples of the effective use of the flaw detector in the production and operation of aviation equipment are given.
Keywords: aviation technology, multifunctional NDT method, impedance NDT method, shock NDT method, polymer composite materials, testing, defects of adhesive joints, uneven adjustment, detection of water in cellular units
А. М. Сляднев (ООО «НПК «Техновотум», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. M. Slyadnev (LLC Tekhnovotum Scientific and Production Company, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Буланов И. М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. 516 с.
2. Вашуков Ю. А. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композитных материалов [Электронный ресурс]. Мультимедийный образовательный модуль / Минобрнауки Росиии, Самарск. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (Нац. исслед. ун-т). Электрон. текстовые и граф. дан. (3766 Кбайт, печатный аналог 185 с.). Самара, 2012. 1 эл. опт. диск (CD-R).
3. Макин Ю. Н., Ерошкин А. Н., Комиссарова О. В. Основы производства ЛА и АД: текст лекций / Моск. гос. техн. ун-т гражд. авиации, каф. ремонта летат. аппаратов и авиадвигателей. М.: МГТУГА, 1996. 88 с.
4. Савин С. П. Применение современных полимерных композиционных материалов в конструкции планера самолетов семейства МС-21 // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 4 (2). С. 686 – 693.
5. Башаров Е. А., Вагин А. Ю. Анализ применения композиционных материалов в конструкции планеров вертолетов // Тр. МАИ. 2017 г. Вып. № 92. С. 1 – 33. URL: www.mai.ru/science/trudy/
6. Троицкий В. А., Карманов М. Н., Троицкая Н. В. Неразрушающий контроль качества композиционных материалов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2014. № 3. С. 29 – 33.
7. Фейгенбаум Ю. М., Миколайчук Ю. А., Метелкин Е. С., Батов Г. П. Место и роль неразрушающего контроля в системе поддержания летной годности композитных конструкций // Науч. вестник ГосНИИ ГА. 2015. № 9. С. 21 – 83. URL: gosniiga.ru›wp-content/uploads/2018/05/9-2015.pdf
8. А.с. № 126653, Кл.42к,4606, приоритет от 01.07.58 Устройство для контроля качества и однородности склейки изделий / Ю. В. Ланге, А. В. Римский-Корсаков // Бюл. изобр. 1960. № 5. 2 с.
9. Ланге Ю. В. Акустические низкочастотные методы и средства неразрушающего контроля многослойных конструкций. М.: Машиностроение, 1991. 272 с.
10. Неразрушающий контроль: cправочник: в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 3. И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. Ультразвуковой контроль. 2-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.: ил.
11. Миколайчук Ю. А. Неразрушающий контроль авиатехники в системе поддержания летной годности ВС // II Международный авиационно-космический журнал «АвиаСоюз». 2011. № 1 (34). С. 50–51.
12. Мурашов В. В., Яковлева С. И. Применение акустического метода свободных колебаний для контроля конструкций, содержащих слои из неметаллических материалов // Контроль. Диагностика. 2017. № 10. С. 28 – 35.
13. Мурашов В. В. Контроль клееных конструкций акустическим импедансным методом. URL: http://docplayer.ru/39628760-Kontrol-kleenyh-konstrukciy-akusticheskim-impedansnym-metodom-v-v-murashov.html
14. Азаров Н. Т., Миколайчук Ю. А., Сырбу В. Н., Цирг В. Н. Контроль клееных сотовых конструкций самолетов импедансным дефектоскопом ДАМИ-С // В мире неразрушающего контроля. 2003. № 3. С. 16 – 29.
15. Мурашов В. В. Определение количества воды в сотовых конструкциях акустическим методом свободных колебаний // Тр. ВИАМ. 2017. № 3 (51). С. 115 – 122.
16. Технология неразрушающего контроля деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов акустическим импедансным методом без применения рабочих стандартных образцов для настройки приборов: ПИ 1.2.696–2003. М.: ФГУП «ВИАМ», 2003. 25 с.
17. Методические рекомендации по применению многофункционального дефектоскопа ДАМИ-С09 для неразрушающего контроля авиационных конструкций из металлических и неметаллических материалов. Москва, 2010 г. / Утверждены зам. ген. директора – директором НЦ ПЛГВС ГосНИИГА М. С. Громовым, согласованы ОАО «Туполев», ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева», ОАО «ИЛ», ГП «Антонов». М., 2010.
18. Производственная инструкция. Неразрушающий контроль конструкций из ПКМ. Изделие Як-242 (МС-21). Дата введения в действие 23 ноября 2012 г. (введена впервые). URL: http://studbooks.net/2449077/tehnika/spisok_literatury
19. Мурашов В. В. Контроль и диагностика многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов акустическими методами. М.: Спектр, 2016. 242 с.
20. Бакунов А. С., Воропаев С. И. Низкочастотная акустическая дефектоскопия для контроля многослойных конструкций. URL: http://www.idspektr.ru/down load/Tezisy_2009.pdf
21. Мурашов В. В., Генералов А. С. Контроль многослойных клееных конструкций низкочастотными акустическими методами // Авиационные материалы и технологии. 2014. № 2. С. 59 – 67.
22. Азаров Н. Т., Миколайчук Ю. А., Сляднев А. М., Цирг В. Н. Акустический контроль авиационных конструкций в условиях эксплуатации гражданских воздушных судов // 6-я специализированная выставка «Изделия и технологии двойного назначения. Конверсия ОПК»: сб. науч. тр. и инженерных разработок. Москва, 2005. М., 2005. С. 313 – 316.
23. Сляднев А. М. Многофункциональный роботизированный комплекс для диагностики объектов сложной формы // XXI Всерос. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: ИД «Спектр», 2017. С. 265 – 268.
24. Технология неразрушающего контроля деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов акустическим импедансным методом без применения рабочих стандартных образцов для настройки приборов: ПИ 1.2.841–2016. М.: ФГУП «ВИАМ», 2016. 25 с.
25. Свиридов Ю. Б., Сляднев А. М. Исследование акустических процессов при импедансном методе контроля изделий с помощью продольных волн // Контроль. Диагностика. 2017. № 9. С. 54 – 61.
26. Свиридов Ю. Б., Сляднев А. М. Численная иллюстрация к исследованию акустических процессов при импедансном методе контроля с помощью продольных волн // Контроль. Диагностика. 2017. № 9. С. 28 – 37.
1. Bulanov I. M., Vorobey V. V. (1998). Technology of rocket and aerospace structures from composite materials: textbook for universities. Moscow: Izdatel'stvo MGTU im. N. E. Baumana. [in Russian language]
2. Vashukov Yu. A. (2012). Technology of rocket and aerospace structures from composite materials. Multimedia educational module. Samara: Minobrnauki Rossii, Samarskiy gosudarstvenniy aerokosmicheskiy universitet im. S. P. Koroleva. [in Russian language]
3. Makin Yu. N., Eroshkin A. N., Komissarova O. V. (1996). Fundamentals of the production of LA and AD: lecture text. Moscow: MGTUGA. [in Russian language]
4. Savin S. P. (2012). The use of modern polymer composite materials in the design of the airframe of the aircraft family MS-21. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, Vol. 14, 2(4), pp. 686 – 693. [in Russian language]
5. Basharov E. A., Vagin A. Yu. (2017). Analysis of the use of composite materials in the design of helicopter gliders. Trudy MAI, 92, pp. 1 – 33. Available at: www.mai.ru/science/trudy/ [in Russian language]
6. Troitskiy V. A., Karmanov M. N., Troitskaya N. V. (2014). Non-destructive quality control of composite materials. Tekhnicheskaya diagnostika i nerazrushayuschiy kontrol', (3), pp. 29 – 33. [in Russian language]
7. Feygenbaum Yu. M., Mikolaychuk Yu. A., Metelkin E. S., Batov G. P. (2015). Place and role of non-destructive testing in the system for maintaining the airworthiness of composite structures. Nauchniy vestnik GosNII GA, (9), pp. 21 – 83. Available at: gosniiga.ru›wp-content/uploads/2018/05/9-2015.pdf [in Russian language]
8. Lange Yu. V., Rimskiy-Korsakov A. V. (1960). Device for monitoring the quality and uniformity of gluing products. Authors certificate No. 126653. [in Russian language]
9. Lange Yu. V. (1991). Acoustic low-frequency methods and non-destructive testing of multilayer structures. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
10. Klyuev V. V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2006). Non-destructive testing: handbook: in 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic inspection. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
11. Mikolaychuk Yu. A. (2011). Non-destructive testing of aircraft in the system for maintaining airworthiness of aircraft. II Mezhdunarodniy aviatsionno-kosmicheskiy zhurnal «AviaSoyuz», 34(1), pp. 50–51 [in Russian language].
12. Murashov V. V., Yakovleva S. I. (2017). The use of the acoustic method of free vibrations to control structures containing layers of non-metallic materials. Kontrol'. Diagnostika, (10), pp. 28 – 35. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.10.pp.028-035
13. Murashov V. V. Testing of glued structures by acoustic impedance method. Available at: http://docplayer.ru/39628760-Kontrol-kleenyh-konstrukciy-akus ticheskim-impedansnym-metodom-v-v-murashov.html [in Russian language]
14. Azarov N. T., Mikolaychuk Yu. A., Syrbu V. N., Tsirg V. N. (2003). Testing of glued honeycomb structures of aircraft by impedance flaw detector DAMI-S. V mire nerazrushayuschego kontrolya, (3), pp. 16 – 29. [in Russian language]
15. Murashov V. V. (2017). Determination of the amount of water in cellular structures by the acoustic method of free vibrations. Trudy VIAM, 51(3), pp. 115 – 122. [in Russian language]
16. The technology of non-destructive testing of parts and structures made of polymer composite materials by the acoustic impedance method without the use of working standard samples for instrument setup. Production instruction No. 1.2.696–2003. Moscow: FGUP «VIAM». [in Russian language]
17. Guidelines for the use of the DAMI-C09 multifunctional flaw detector for non-destructive testing of aircraft structures made of metal and nonmetallic materials. Moscow. [in Russian language]
18. Production instruction. Non-destructive testing of PCM structures. Product Yak-242 (MS-21). Available at: http://studbooks.net/2449077/tehnika/spisok_literatury [in Russian language]
19. Murashov V. V. (2016). Monitoring and diagnostics of multilayer structures made of polymer composite materials by acoustic methods. Moscow: ID “Spektr”. [in Russian language]
20. Bakunov A. S., Voropaev S. I. Low-frequency acoustic flaw detection for inspection of multilayer structures. Available at: http://www.idspektr.ru/download/Tezisy_2009.pdf [in Russian language]
21. Murashov V. V., Generalov A. S. (2014). Testing of multilayer glued structures with low-frequency acoustic methods. Aviatsionnye materialy i tekhnologii, (2), pp 59 – 67. [in Russian language]
22. Azarov N. T., Mikolaychuk Yu. A., Slyadnev A. M., Tsirg V. N. (2005). Acoustic testing of aircraft structures in the conditions of operation of civil aircraft. 6th specialized exhibition “Products and dual-use technologies. Conversion of the military industrial complex”: a collection of scientific papers and engineering developments, pp. 313 – 316. Moscow. [in Russian language]
23. Slyadnev A. M. (2017). Multifunctional robotic complex for the diagnosis of complex objects. XXI All-Russian Conference on Non-Destructive Testing and Technical Diagnostics, pp. 265 – 268. Moscow: ID “Spektr”. [in Russian language]
24. The technology of non-destructive testing of parts and structures of polymer composite materials by the acoustic impedance method with no working standard samples for instrument setup. Production instruction No. 1.2.841–2016. Moscow: FGUP «VIAM». [in Russian language]
25. Sviridov Yu. B., Slyadnev A. M. (2017). The study of acoustic processes in the impedance method of testing products using longitudinal waves. Kontrol'. Diagnostika, (9), pp. 54 – 61. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.09.pp.054-061
26. Sviridov Yu. B., Slyadnev A. M. (2017). Numerical illustration for the study of acoustic processes in the impedance testing method using longitudinal waves. Kontrol'. Diagnostika, (9), pp. 28 – 37. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.09.pp.028-037
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2019.10.pp.036-049
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2019.10.pp.036-049
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»