10.14489/td.2020.08.pp.018-023

2020, 08 август (August)

DOI: 10.14489/td.2020.08.pp.018-023

Осадчий Н. В., Шепель В. Т.
СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПОЛНОРАЗМЕРНЫХ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ АВИАЦИОННЫХ ГТД
(c. 18-23)

Аннотация. Предложены установка и методика проведения статических испытаний на предельную рабочую и разрушающую нагрузки панелей звукопоглощающих конструкций (ЗПК) авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Решить эту задачу в составе ГТД нельзя, так как технически невозможно получить требуемые нормами летной годности (НЛГ) давления воздушного потока. Необходимое давление в предлагаемой установке создается пуансоном, по форме совпадающим с формой испытываемой панели. Для выравнивания контактного давления на поверхности панели используются листы эластичной резины. Подобие в распределении давлений на поверхности панели ЗПК, создаваемых воздушным потоком в составе ГТД, и давлений, создаваемых пуансоном в составе установки, подтверждено путем сравнения напряжений и деформаций, полученных в результате конечно-элементных расчетов. Представлены результаты сертификационных статических испытаний и дефектации трехслойной панели ЗПК. Cравнение результатов конечно-элементных расчетов напряжений и перемещений панели ЗПК в составе ГТД и в составе установки показало, что в последнем случае оценки статической прочности являются консервативными, что положительно сказывается на их безопасной эксплуатации.

Ключевые слова: статическая прочность, звукопоглощающая конструкция, ГТД, полноразмерные испытания, нормы летной годности.

Osadchy N. V., Shepel V. T.
STATIC TESTS OF FULL-SIZE ACOUSTIC PANELS OF AIRCRAFT GAS-TURBINE ENGINES
(pp. 18-23)

Abstract. The article suggests the installation and methods of static tests for the limit working and fracture loads of acoustic panels of aircraft gas-turbine engines (GTE). It is not possible to perform the full scope of static tests on the engine as it is technically impossible to obtain the airflow pressures required by airworthiness standards. The required pressure in the proposed installation is created by the punch, which is the same shape as the panel to be tested. Flexible rubber sheets are used to equalize contact pressure on the panel surface. The similarity in the distribution of pressures on the surface of the acoustic panel created by the air flow as part of the GTE and the pressures created by the punch as part of the installation is confirmed by comparing the stresses and deformations obtained as a result of finite-element calculations. The article presents the results of certification static tests and flaw detection of a three-layer acoustic panel. Comparison of the results of finite-element calculations of stresses and displacements of the acoustic panel as a part of GTE and as a part of the installation has shown that in the latter case the estimations of static strength are conservative, which positively affects their safe operation.

Keywords: static strength, acoustic panel, gas-turbine engine (GTE), full-scale tests, airworthiness standards.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Н. В. Осадчий, В. Т. Шепель (ПАО «ОДК-Сатурн», Рыбинск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

N. V. Osadchy, V. T. Shepel (PJSC UEC-Saturn, Rybinsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Осадчий Н. В., Зубов С. С., Шепель В. Т. Контроль вибропрочности панелей звукопоглощающих конструкций авиационного ГТД // Контроль. Диагностика. 2019. № 10. С. 58 – 63.
2. Авиационные правила. Нормы летной годности двигателей воздушных судов. Часть 33. М.: Авиаиздат, 2018. 84 с.
3. Осадчий Н. В., Малышев В. А., Шепель В. Т. Метод выбора плотности сетки и типа конечных элементов в задачах статической прочности многослойных конструкций // Деформация и разрушения материалов. 2017. № 1. С. 10 – 17.
4. А.с. СССР № 1182326, МПК G 01 N 3/12. Способ испытаний полых крупногабаритных изделий на прочность и герметичность внутренним избыточным давлением / С. Б. Сиражев // Бюл. 1985. № 36.
5. А.с. СССР № 1840371, МПК G 01 N 3/10. Способ испытания незамкнутых конических оболочек из композиционных материалов внутренним давлением, образец и устройство для его осуществления / В. В. Воробей, Г. Н. Прохоров, О. В. Татарников, В. М. Царев // Бюл. 2006. № 28.
6. А.с. СССР 324538, МПК G 01 М 19/00. Установка для испытаний механической прочности цилиндрических оболочек, нагруженных внешним давлением / Г. А. Егоров, В. Н. Кобелев // Бюл. 1972. № 2.
7. А.с. СССР № 1237945, МПК G 01 N 3/08. Устройство для механических испытаний / А. А. Багдасарьян, П. Б. Пилипенко, П. П. Серженко // Бюл. 1986. № 22.
8. Осадчий Н. В., Округин А. А., Шепель В. Т. Устройство для статических испытаний незамкнутых оболочек на прочность: Пат. RU 166440 U1 // Бюл. 2016. № 33.
9. Осадчий Н. В., Шепель В. Т. Исследование поперечного изгиба сотовой трехслойной панели с круговой осью // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 1. С. 86 – 93.
10. Осадчий Н. В., Малышев В. А., Шепель В. Т. Исследование поперечного изгиба пятислойной балки с круговой осью и податливым на сдвиг заполнителем // Деформация и разрушение материалов. 2017. № 11. С. 16 – 22.
11. Корнеев С. В., Долгих В. П. Коэффициенты модели Муни–Ривлина в пакетах программ ANSYS, полученные для обкладочной резины шахтных конвейерных лент // Збірник наукових праць. 2014. № 1(42). С. 44 – 48.
12. Пешков С. В. Обоснование параметров магнитных элементов, встроенных в ленту конвейера: Автореф. дис… канд. техн. наук. Кемерово: КузГТУ, 2009. 18 с.

Eng

1. Osadchiy N. V., Zubov S. S., Shepel' V. T. (2019). Control of vibration resistance of panels of sound-absorbing structures of an aircraft engine. Kontrol'. Diagnostika, (10), pp. 58 – 63. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2019.10.pp.058-063
2. Aviation Rules. Airworthiness standards for aircraft engines. Part 33. (2018). Moscow: Aviaizdat. [in Russian language]
3. Osadchiy N. V., Malyshev V. A., Shepel' V. T. (2017). A method for choosing the mesh density and the type of finite elements in the problems of static strength of multilayer structures. Deformatsiya i razrusheniya materialov, (1), pp. 10 – 17. [in Russian language]
4. Sirazhev S. B. (1985). Method for testing hollow largesized products for strength and tightness by internal overpressure. Authors certificate No. 1182326. USSR. [in Russian language]
5. Vorobey V. V., Prohorov G. N., Tatarnikov O. V., Tsarev V. M. (2006). А.с. СССР № 1840371, МПК G 01 N 3/10. Test method for open conical shells of composite materials by internal pressure, sample and device for its implementation. Authors certificate No. 1840371. USSR. [in Russian language]
6. Egorov G. A., Kobelev V. N. (1972). Installation for testing the mechanical strength of cylindrical shells loaded with external pressure. Authors certificate No. 324538. USSR. [in Russian language]
7. Bagdasar'yan A. A., Pilipenko P. B., Serzhenko P. P. (1986). Mechanical testing device. Authors certificate No. 1237945. USSR. [in Russian language]
8. Osadchiy N. V., Okrugin A. A., Shepel' V. T. (2016). Device for static testing of open shells for strength. Ru Patent No. 166440 U1. [in Russian language]
9. Osadchiy N. V., Shepel' V. T. (2018). Study of the transverse bending of a honeycomb three-layer panel with a circular axis. Problemy mashinostroeniya i nadezhnosti mashin, (1), pp. 86 – 93. [in Russian language]
10. Osadchiy N. V., Malyshev V. A., Shepel' V. T. (2017). Study of the transverse bending of a five-layer beam with a circular axis and ductile shear filler. Deformatsiya i razrushenie materialov, (11), pp. 16 – 22. [in Russian language]
11. Korneev S. V., Dolgih V. P. (2014). Mooney – Rivlin Model Coefficients in ANSYS Software Packages Obtained for Cover Rubber of Mine Conveyor Belts. Zbіrnik naukovih prats', 42(1), pp. 44 – 48. [in Russian language]
12. Peshkov S. V. (2009). Justification of the parameters of magnetic elements embedded in the conveyor belt. Kemerovo: KuzGTU. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/td.2020.08.pp.018-023

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2020.08.pp.018-023

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.