Неразрушающий контроль полимерных композиционных материалов методом вихретоковой дефектоскопии в процессе циклического нагружения
Авторы: Михеев П.В., Бухаров С.В., Лебедев А.К., Сундер Р.
Опубликовано в выпуске: #11(143)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-11-2314
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Высокотемпературные термопластики в настоящее время находят все большее применение в технике. Рассмотрена возможность измерения интегральной дефектности изделия из углепластика на основе полиэфирэфиркетона. При исследовании образца для анализа накопления повреждения использована методика регистрации вихретокового сигнала. Исследовалось несколько деталей тракта воздушно-реактивного двигателя, относящихся к компрессору низкого давления. Причем применение традиционных методов контроля усложняется, если тонкостенная деталь, выполненная методом прессования из листовой заготовки, имеет двойную кривизну. После изготовления изучались свойства материала, качество изготовления, а также оценивался ресурс детали путем циклирования на вибростенде. Показано, что методика вихретековой дефектоскопии позволяет находить локальные отклонения структуры по отклонению в электропроводности и фиксировать микроразрушения материала при виброиспытаниях и при накоплении повреж-дений.
Литература
[1] Sunder R., Andronik A., Savkin A., Biakov A., Eremin A., Pаnin S. Combined action of crack closure and residual stress under periodic overloads: a fractographic analysis. International Journal of Fatugue, 2016, vol. 82, рр. 667–675. DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2015.09.025
[2] Михеев П.В., Муранов А.Н., Гусев С.А. Экспериментальное определение модуля межслоевого сдвига слоистого углепластика. Конструкции из композиционных материалов, 2015, № 4 (140), с. 46–50.
[3] Смирнов Г.К., Лапин Р.В., Фатеева М.А., Ходнев А.Д., Гареев А.Р., Резник С.В. Выбор температурного режима термопрессования композиционного материала на основе полифениленсульфида. Сб. науч. тр. V Всерос. науч.-техн. конф. «Полимерные композиционые материалы и производственные технологии нового поколения», Москва, 19 ноября 2021 года. Москва, 2021, с. 168–176.
[4] Нелюб В.А., Буянов И.А., Чуднов И.В., Бородулин А.С., Михеев П.В., Пнев А.Б. Встроенный контроль текущего состояния нагруженных конструкций из полимерных композиционных материалов. Все материалы. Энциклопедический справочник, 2012, № 8, с. 56–58.
[5] Федосенко Ю.К., Шкатов П.Н., Ефимов А.Г. Вихретоковый контроль. Издание 2-е. Москва, Издат. дом «Спектр», 2014, 224 с. (Серия «Диагностика безопасности»).
[6] Сясько В.А., Чертов Д.Н. Выявление расслоений углепластиковых материалов с использованием тангенциальных вихретоковых преобразователей. В мире неразрушающего контроля, 2012, № 2 (56), с. 9–21.
[7] Koyama K., Hoshikawa H., Koiima G. Eddy current nondestructive testing for carbon fiber-reinforced composites. Journal of Pressure Vessel Technology, Transactions of the ASME, 2013, vol. 135 (4):041501. DOI: 10.1115/1.4023253
[8] Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Мякушев К.В., Михеев П.В. Использование метода вихревых токов для дефектоскопии углепластиков. Сб. науч. тр. XX Междунар. науч.-техн. конф. «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов». Обнинск, 02–04 октября 2013 года. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, с. 125–126.
[9] Gabbler S., Heuer H., Heinrich G. Measuring and imaging permittivity of insulators using high-frequency eddy-current devices. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2015, vol. 64 (8), pp. 2227–2238. DOI: 10.1109/TIM.2015.2390851
[10] Berger D., Lanza G. Development and application of eddy current sensor arrays for process integrated inspection of carbon fibre preforms. Sensors, 2018, vol. 18 (1), pp. 4–10. DOI: 10.3390/s18010004
[11] Bardl G., Nocke A., Cherif A., Pooch M., Schulze M., Heuer H., Schiller M. Automated detection of yarn orientation in 3D-draped carbon fiber fabrics and preforms from eddy current data. Composites Part B: Engineering, 2016, vol. 96, pp. 312–324. DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.04.040
[12] Михеев П.В., Дидин Г.А., Шкатов П.Н. Использование метода вихревых токов для дефектоскопии конструкционных материалов на основе углеродных волокон. Сб. науч. тр. X Всерос. конф. по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат». Москва, 09 февраля 2018 г. Москва, 2018, c. 188–194.