Разработка технологий неразрушающего контроля монолитных конструкций из углепластика с использованием ультразвуковых антенных решеток тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.11, кандидат наук Бойчук, Александр Сергеевич

• Бойчук, Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Бойчук, Александр Сергеевич

Оглавление

Перечень сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ НИХ

1.1. Полимерные композиционные материалы и их применение в авиационной промышленности

1.2. Технологии изготовления деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов, применяемых в авиационной технике

1.3. Дефекты полимерных композиционных материалов

1.4. Анализ методов неразрушающего контроля качества монолитных деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов

1.4.1. Ультразвуковой метод прохождения (теневой метод)

1.4.2. Ультразвуковой эхо-импульсный метод с использованием одноэлементных пьезоэлектрических преобразователей

1.4.3. Ультразвуковой эхо-импульсный метод с лазерным возбуждением ультразвуковых колебаний

1.4.4. Импедансный метод

1.4.5. Реверберационно-сквозной метод

1.4.6. Ультразвуковой эхо-импульсный метод с использованием техники ультразвуковых антенных решеток

1.5. Вероятностная оценка достоверности результатов неразруша-ющего контроля

1.6. Цель и задачи работы

Глава 2. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В ПКМ

2.1. Теоретическое и экспериментальное обоснование способа ввода ультразвуковых волн в углепластик при использовании эхо-импульсного метода контроля

2.2. Влияние укладки слоев препрега на прохождение ультразвуковых волн в углепластике при нормальном вводе Выводы главы

2.3.

Глава 3.

3.1.

3.1.1.

3.1.2.

3.2.

3.3.

37

3.4.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОНОЛИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНИКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК Изготовление образцов из углепластика для проведения исследований

Образцы для проведения неразрушающих исследований и выбора оптимальных параметров контроля простых конструкций из углепластика с использованием техники ультразвуковых антенных решеток Образцы для проведения неразрушающих исследований интегральных конструкций из углепластика с использованием техники ультразвуковых антенных решеток Неразрушающие исследования и выбор оптимальных параметров контроля простых конструкций из углепластика с использованием техники ультразвуковых антенных решеток Неразрушающие исследования интегральных конструкций из углепластика с использованием техники ультразвуковых антенных решеток Выводы главы

37

46

49

49

49

52

56

68

Глава 4. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МОНОЛОТНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНИКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ АР

4.1. Разработка технологии ультразвукового неразрушающего контроля монолитных деталей и конструкций из ПКМ, применяемых в ближне-среднемагистральном самолете семейства МС-21

4.2. Разработка технологии ультразвукового неразрушающего контроля монолитных деталей и конструкций из ПКМ, используемых в изделиях ПАО «Компания «Сухой»

4.3. Разработка технологии ультразвукового неразрушающего контроля монолитных деталей и конструкций из ПКМ, применяемых в изделия МС-21 c использованием отечественного дефектоскопа «А1550 IntшVisor»

4.4. Выводы главы 4

Глава 5. ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ НЕРАЗРУШАЮЩИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ МОНОЛИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНИКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

5.1. Алгоритмы построения вероятности обнаружения дефектов от их размеров для проведения оценки достоверности результатов неразрушающего контроля

5.2. Изготовление специальных образцов из углепластика для проведения вероятностной оценки достоверности результатов неразрушающего контроля

5.3. Получение статистических данных для проведения оценки

вероятности обнаружения дефектов при ультразвуковом контроле монолитных деталей и конструкций из углепластика с

использованием техники ультразвуковых антенных решеток

5.4. Разработка математического алгоритма и методики по проведению оценки вероятности обнаружения дефектов ПКМ

при неразрушающем контроле

5.5. Проведение численной вероятностной оценки достоверности результатов неразрушающего контроля при использовании фазированных антенных решеток

5.6. Выводы главы 5 125 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 127 ЛИТЕРАТУРА 129 ПРИЛОЖЕНИЕ

Перечень сокращений

АР - антенная решетка.

АСД - автоматическая сигнализация дефектов. АТ - авиационная техника.

АУЗК - автоматизированный ультразвуковой контроль.

ЛКП - лакокрасочное покрытие.

МНК - методы неразрушающего контроля.

НК - неразрушающий контроль.

ОК - объект контроля.

ПКМ - полимерные композиционные материалы.

ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь.

РСкв - реверберационно-сквозной.

РСО - рабочий стандартный образец.

РЭ - руководство по эксплуатации.

СКО - среднеквадратическое отклонение.

УЗК - ультразвуковой контроль.

УЗ - ультразвуковой.

ФАР - фазированная антенная решетка.

RFI - Resin Film Infusion

RTM - Resin Transfer Molding.

VaRTM - Vacuum Resin Transfer Molding

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологий неразрушающего контроля монолитных конструкций из углепластика с использованием ультразвуковых антенных решеток»

ВВЕДЕНИЕ

Прогресс авиационной, космической и других отраслей промышленности во многом определяется возможностями материалов, используемых при создании различных деталей и конструкций, их свойствами и технологиями изготовления. Это объясняется стремлением не только получить минимальный вес от создаваемого качественного и надежного изделия, но и максимально снизить трудозатраты на его изготовление с сохранением высоких физико-механических и эксплуатационных характеристик.

В связи с этим появился новый класс материалов, который получил название полимерные композиционные материалы (ПКМ). Современные элементы конструкций авиационной, космической, строительной, дорожно-транспортной и др. отраслей промышленности, такие как силовые детали летательных аппаратов, арочные конструкции мостовых сооружений и многое другое, в последние годы все в большей степени изготавливаются из ПКМ, в особенности из углепластика. Широкое применение ПКМ связано с тем, что эти материалы позволяют существенно снизить вес и повысить прочность конструкции.

Однако, недостаточный уровень конструктивно-технологических решений, отступления, допускаемые в технологии производства, приводят к нарушению целостности некоторых композиционных агрегатов в процессе их производства и эксплуатации, особенно под комплексным воздействием силовых нагрузок и климатических факторов. Такие производственные дефекты ПКМ, как расслоения и пористость, а также эксплуатационные - ударные повреждения и отслоения, в большинстве случае невидимые визуально, представляют большую опасность в процессе эксплуатации готового изделия.

Для решения задач выявления дефектов в ПКМ без их разрушения, как в процессе изготовления, так и в эксплуатации, служат методы неразрушающего контроля (МНК). В настоящее время ПКМ в основном контролируют акустиче-

скими, радиационными и тепловыми МНК. Однако для решения задачи контроля монолитных деталей и конструкций из углепластика наибольшее применение нашли акустические методы.

С каждым годом, в связи с возрастающей сложностью монолитных конструкций, изготавливаемых из углепластика, к неразрушающему контролю их качества предъявляются все более жесткие требования: высокая чувствительность, высокая производительность, полнота контроля, высокая информативность и достоверность результатов контроля, мобильность применяемого оборудования и др. И существующие технологии контроля уже не удовлетворяют всем предъявляемым требованиям. Таким образом, разработка и внедрение на производство новых технологий неразрушающего контроля монолитных конструкций из углепластика, отвечающих самым высоким требованиям, является очень важной и актуальной задачей для обеспечения надежности и безопасности эксплуатации высокотехнологичных изделий из ПКМ, в особенности гражданского назначения. Кроме того, разработка и внедрение новых методик не-разрушающего контроля ПКМ требует проведение численной оценки достоверности результатов контроля.

В последнее время широкое применение находят методы дефектоскопии, использующие технику ультразвуковых антенных решеток (АР), работающих как в режиме фазировки, фазированные антенные решетки (ФАР), так и в режиме синтезированной апертуры. Применение приборов с АР для контроля ПКМ по сравнению с применением традиционной техники позволяет увеличить надежность контроля, обеспечить доступ в труднодоступные места при контроле объектов сложной формы, легче интерпретировать результаты контроля, улучшить энергетические характеристики (отношение «сигнал-шум»), повысить производительность контроля. Помимо появления ультразвуковых АР в неразрушающем контроле (НК) стоит отметить и быстрое в последнее время развитие прогрессивных методов численной оценки вероятности обнаружения дефектов от их размеров при использовании той или иной методики НК. Однако в Российской Федерации (особенно в авиации) в настоящее время отсутству-

ет нормативно-техническая документация по НК монолитных конструкций из углепластика с использованием техники АР. Этому в свою очередь препятствует отсутствие знаний по распространению ультразвуковых колебаний в углепластике при различных углах их ввода в объект контроля, а также по особенностям контроля монолитных конструкций из углепластика сложной формы с использованием техники АР. Также следует отметить отсутствие методик по оценке достоверности результатов контроля применительно к НК монолитных конструкций из углепластика.

В связи с этим настоящая диссертационная работа посвящена повышению качества контроля монолитных деталей и конструкций из углепластика за счет создания технологий ультразвукового неразрушающего контроля с использованием техники ультразвуковых АР и ФАР, обеспечивающих повышения производительности и выявляемости дефектов.

Глава 1.

ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ НИХ

1.1. Полимерные композиционные материалы и их применение в авиационной промышленности

Освоение новых неметаллических материалов [1-5] и технологий их производства [6-8], широкое их внедрение становится одним из важнейших направлений развития материаловедения. Неметаллические материалы с каждым годом все больше используются в конструкциях самолетов (Рис. 1.1), вертолетов, космической техники и многих других изделий, замещая при этом металлические аналоги. К классу неметаллических материалов относятся полимерные композиционные материалы (ПКМ).

1Э70 1Э75 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Рис. 1.1. Применение ПКМ в конструкциях самолетов Airbus и Boeing

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) - это композиционные материалы с полимерными матрицами, армированными высокопрочными и высокомодульными наполнителями на основе углеродных, борных, стеклянных и

органических волокон, а также гибридных наполнителей на их основе. В зависимости от наполнителя ПКМ классифицируют на углепластики, боропласти-ки, стеклопластики и органопластики. В качестве матрицы в ПКМ используются отверженные эпоксидные, полиэфирные и некоторые другие термореактивные смолы, а также полимерные термопластичные материалы [9].

ПКМ также классифицируют по способу армирования (Рис. 1.2). Как показано в [10], по способу армирования ПКМ делятся на:

- образованные из слоев, армированных параллельными непрерывными волокнами (свойства их в основном определяются свойствами однонаправленного слоя);

- армированные тканями;

- с хаотическим и пространственным армированием.

а) 6)

Рис. 1.2. Классификация композитов по способу армирования: а - хаотически армированные: 1 - короткие волокна; 2 - непрерывные волокна; б - одномерно армированные: 1 - однонаправленные непрерывные; 2 - однонаправленные короткие; в - двумерно армированные: 1 - непрерывные нити; 2 -ткани; г - пространственно-армированные: 1 - три семейства нитей; 2 - п семейств нитей

ПКМ обладают специфическими особенностями, основная из них - высокая анизотропия свойств, позволяющая создавать конструкции с заранее заданными оптимальными характеристиками. При этом применение композиционных материалов обеспечивает:

- снижение массы конструкций на 25.. .40%;

- повышение коэффициента использования материала в 2 раза;

- повышение точности обводов и качества аэродинамических поверхностей;

- уменьшение в 10.20 раз количества входящих деталей;

- возможность создания цельных конструкций больших габаритов;

- снижение трудоемкости изготовления деталей и агрегатов на 30. 50%;

- широкое использование энерго- материалосберегающих технологий.

На основе анализа отечественного и зарубежного опыта ПКМ рекомендуют применять в большинстве конструкций планера и систем самолета, в том числе монолитных [11, 12]:

- створках шасси и грузолюков;

- зализах фюзеляжа, крыла и оперения;

- обтекателях шасси;

- панелях носовых и хвостовых частей крыла и хвостового оперения;

- интерцепторах, триммерах;

- обтекателях механизмов закрылков, законцовках крыла и оперения;

- обтекателях и вставках радиотехнического назначения;

- воздухозаборниках и капотах двигателей;

- внутренних перегородках и дверях;

- панелях интерьера.

В соответствии с имеющимся зарубежным опытом и отечественными разработками применения ПКМ целесообразно также при создании среднена-груженных конструкций:

- элеронов и закрылков;

- предкрылков;

- лопастей винтов.

Наиболее эффективно используют ПКМ в конструкциях высоконагру-женных агрегатов - кессонах киля, стабилизатора и крыла, а также в силовых отсеках фюзеляжа.

На Рис. 1.3 показано применение ПКМ в зарубежных гражданских самолетах последнего поколения - А-380 (Рис.1.3 б), В-787 (Рис.1.3 в), а также планируемое применение ПКМ в отечественном ближне-среднемагистральном самолете МС-21 (Рис.1.3 а).

а)

Материалы, применяемые в самолете А-380

б)

в)

Рис. 1.3. Материалы, применяемые в конструкциях современных и перспективных гражданских авиалайнерах

Как видно из Рис. 1.3 наибольшее применение в конструкциях самолетов из класса ПКМ находят углепластики.

Помимо авиационной промышленности ПКМ нашли широкое применение в судостроении, машиностроении, производстве строительных конструкций, в дорожно-транспортном строительстве, в частности при создании арочных опор быстровозводимых мостовых сооружений, и из года в год масштаб применения ПКМ только увеличивается.

1.2. Технологии изготовления деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов, применяемых в авиационной технике

Одной из наиболее применяемых технологий изготовления монолитных деталей и конструкций из ПКМ, в том числе интегральных конструкций, на сегодняшний день является технология автоклавного формования [10;13]. Данная технология широко используются при изготовлении крупногабаритных конструкций.

Еще одной наиболее распространенной технологией изготовления деталей и конструкций из ПКМ является технология намотки (плетение). Эта технология заключается в том, что нити или лента армирующего наполнителя, пропитанные полимерным связующим, укладываются под натяжением по определённой траектории на технологическую оправку, конфигурация которой соответствует внутренней поверхности изготавливаемой детали [14, 15]. Уплотнение материала происходит за счёт нормальной к поверхности оправки составляющей усилия натяжения. Слои материала образуются за счёт последовательного смещения каждого витка относительно предыдущего на ширину этого витка, при этом укладываемые витки должны удерживаться на заданном месте без скольжения.

Для изготовления крупногабаритных деталей несложной формы, таких как панели крыльев самолётов Boeing 787 и Airbus A350XWB, используют тех-

нологию автоматизированной укладки ленты препрега, известную за рубежом под названием ATL (Automated Tape Laying) [16-20].

За счёт высокой степени автоматизации процесса удаётся существенно повысить производительность производства деталей, добиться требуемой точности при выкладке слоёв, а также снизить влияние человеческого фактора.

Гибридом технологий намотки и автоматизированной выкладки лент препрега явилась технология автоматизированной укладки волокна (Automated Fiber Placement - AFP). Основным назначением данной технологии является изготовление деталей сложной пространственной формы, имеющих ось вращения. Технология автоматизированной укладки волокна предполагает выкладку слоёв препрега на вращающуюся оправку, однако, в отличие от технологии намотки укладка препрега осуществляется не раскладчиком вертлюга, а выкла-дочной головкой, имеющей несколько степеней свободы, аналогично технологии ATL [17-21]. Применение технологии автоматизированной укладки волокна за счёт выкладки узкими лентами препрегов позволяет изготавливать детали сложной пространственной формы, такие как хвостовые секции фюзеляжа, лонжероны лопастей и др., а также сократить число отходов препрега [22-24].

Альтернативой препрегово-автоклавной технологии изготовления деталей из ПКМ стали так называемые «прямые» процессы (Direct processes) [25, 26]. Суть «прямых» процессов заключается в совмещении операций пропитки наполнителя связующим и формования пластика, что приводит к сокращению временного цикла изготовления детали, энерго- и трудозатрат и, как следствие, удешевлению технологии. В настоящее время существуют три основных технологии получения деталей из ПКМ таким способом:

- пропитка под давлением (Resin Transfer Molding - RTM);

- пропитка под вакуумом (Vacuum Infusion или VaRTM);

- пропитка плёночным связующим (Resin Film Infusion - RFI).

Схемы способов RTM, VaRTM и RFI изображены на Рис. 1.4-1.6.

Рис. 1.4. Схема процесса пропитки подавлением

Способ пропитки под давлением широко применяется в авиакосмической технике для изготовления таких деталей, как лопасти винто-вентиляторных двигателей, лопатки турбореактивных двигателей, монолитные обтекатели, элементы механизации крыла, различные детали сложной формы и т.д. [28-31]

давление под вакуумом

Рис. 1.5. Схема пропитки методом вакуумной ин фузии

В настоящее время технология вакуумной инфузии активно развивается в авиационной отрасли. Так, компания Airbus разработала технологию изготовления методом инфузии грузовой двери транспортного самолёта A-400M (длина 6,2 м, ширина 5,5 м, высота 1,6 м) [33]. Ведущие мировые авиастроительные компании ведут научно-исследовательские работы, направленные на изучение возможности изготовления по технологии вакуумной инфузии силовых и осо-боответственных конструкций самолётов (таких как крыло, детали хвостового оперения и т.д.).

Рис. 1.6. Схема пропитки пленочным связующим

За последние годы технология RFI получила широкое развитие. Проведённые исследования показали, что данная технология может применяться для изготовления крупногабаритных и высоконагруженных конструкций из ПКМ. Так NASA провело успешную научно-исследовательскую работу по созданию крыла самолёта MD-90, выполненного из углепластика способом пропитки плёночным связующим [34]. Компания Airbus изготавливает по технологии RFI задний гермошпангоут самолёта A-380 [35]. Компания Boeing производит указанным способом предкрылки самолёта 787 Dreamliner [36].

1.3. Дефекты полимерных композиционных материалов

При изготовлении и эксплуатации деталей и конструкций из ПКМ имеет место большое число факторов, при которых в материале возникают дефекты.

Возникновение дефектов в ПКМ в процессе их производства во многом определяется вязкостью связующего, степенью пропитки армирующего материала, температурой технологического оборудования, температурой входящего армирующего материала, скоростью протягивания арматуры, ее напряжением, давлением обжатия армирующего материала, сушкой армирующего материала, липкостью, содержанием летучих и растворимых веществ, плотностью полуфабриката, скоплением связующего наполнителя и способом его укладки [37], а также ошибками выбора режимов формования и сбоями оборудования и технологической оснастки в процессе формования.

Характерными производственными дефектами ПКМ [39,40] для методов открытого формования являются пористость, расслоения, участки неполного отверждения, изменение толщины, низкое значение физико-механических свойств, неравномерное распределение связующего наполнителя, складки. Для закрытого формования характерными дефектами являются трещины, расслоения, посторонние включения, локальная пористость, неравномерное распределение связующего наполнителя и участки его локальной ориентации, нарушения ориентации наполнителя, внутренние остаточные напряжения, обрывы нитей и волокон. Из всей этой группы дефектов стоит выделить наиболее опасные, такие как:

- пористость;

- расслоения;

- посторонние включения.

Помимо производственных дефектов в процессе эксплуатации готовых изделий могут образоваться эксплуатационные дефекты. Наиболее опасным эксплуатационным дефектом ПКМ является ударное повреждение (Рис. 1.7).

Рис. 1.7. Ударное повреждение в углепластике

Дефект данного типа может возникать в частности из-за попадания посторонних тяжелых предметов (камней, града и т.п.), а также при ударе молнии в воздушное судно при его взлете, во время полета и посадке. Такие дефекты могут быть трудно обнаруживаемы при визуальном осмотре, при этом они существенно снижают способность конструкции сопротивляться сжимающим нагрузкам, и склонны к росту в процессе эксплуатации. Другим типичным эксплуатационным дефектом ПКМ, с которым в настоящее время столкнулись ведущие зарубежные авиастроительные компании, являются отслоения прифор-мованных элементов жесткости к обшивкам и трещины.

1.4. Анализ методов неразрушающего контроля качества монолитных деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов

В связи с быстрым увеличением объема применения ПКМ в ответственных деталях и конструкциях планеров, строительных конструкций и других сооружений возникает острая необходимость разработки новых средств и технологий НК качества выпускаемой продукции.

Целью МНК является определение и измерение отклонений от нормы свойств материала и обнаружение его скрытых дефектов без разрушения изделия. МНК играют важную роль при создании конструкционных материалов,

помогая определить их целостность, надежность и безопасность при эксплуатации готового изделия.

К основным МНК ПКМ можно отнести акустические методы, тепловизи-онные и радиационные. Каждый из методов контроля имеет как свои преимущества, так и недостатки. Однако для решения задачи контроля монолитных деталей и конструкций из ПКМ в большей степени используют акустические методы. При неразрушающем контроле ПКМ используют следующие акустические методы [40, 41, 123]:

- импедансный метод;

- акусто-топографический метод;

- ультразвуковой резонансный метод;

- велосиметрический метод;

- локальный метод свободных колебаний;

- ультразвуковой метод прохождения (теневой метод);

- ультразвуковой эхо-импульсный метод с использованием одноэлементных пьезоэлектрических преобразователей;

- ультразвуковой эхо-импульсный метод с лазерным возбуждением ультразвуковых колебаний;

- ударно акустический метод;

- эхо-импульсный метод с использованием ультразвуковых антенных решеток.

Из всех этих методов наибольшее применения при НК ПКМ нашли теневой, эхо-импульсный с использованием одноэлементных пьезоэлектрических преобразователей, эхо-импульсный с лазерным возбуждением ультразвуковых колебаний, импедансный, реверберационно-сквозной и эхо-импульсный с использованием ультразвуковых АР.

Для акустических МНК, в особенности для эхо-импульсного, определяющими являются следующие параметры контроля: чувствительность контроля, приповерхностная мертвая зона, придонная мертвая зона, производительность контроля, информативность и достоверность.

1.4.1. Ультразвуковой метод прохождения (теневой метод)

Теневой метод ультразвукового контроля (УЗК) позволяет контролировать как монолитные панели, так и конструкции с сотовым заполнителем, а также клеевые соединения любых ПКМ [40, 42-44]. Для создания акустического контакта используются множество способов: обычный контактный (с контактной смазкой), струйный контакт, «сухой» с эластичным протектором, «сухой» с роликовыми преобразователями, бесконтактный («воздушный ввод»). С использованием теневого метода возможен контроль деталей довольно большого диапазона толщин, но чувствительность (обычно эквивалентна выявлению контрольного отражателя диаметром 15.25 мм) падает с увеличением толщины. К преимуществам теневого метода контроля ПКМ можно отнести:

- контроль панели из любых ПКМ, в том числе с плохими акустическими свойствами (высоким затуханием);

- одно и то же оборудование может использоваться для монолитных и сотовых конструкций;

- выявляются трещины в монолитных ПКМ, ориентированные под большими углами относительно поверхности ввода ультразвуковых колебаний в объект контроля;

- отсутствуют приповерхностные и придонные мёртвые зоны;

- возможен контроль до удаления жертвенного слоя;

- возможен сухой контакт;

- возможна настройка приборов без использования стандартных образцов (применяются накладные имитаторы дефектов).

Недостатками же теневого метода является требование не только одновременного доступа к обеим поверхностям панели, но и точного соосного взаимного расположения приёмного и передающего преобразователей с противоположных сторон контролируемого изделия, для чего при ручном контроле требуется применение специальных оправок - скоб (Рис. 1.8). Также невозмож-

но определение глубины залегания и типа дефекта, плохо выявляются посторонние включения.

Скоба с роликовыми Скоба с преобразователями со

преобразователями струйным контактом

Рис. 1.8. Специальные оправки (скобы) для позиционирования приемного и излучающего преобразователей при ручном теневом контроле

Теневой метод УЗК ПКМ используется как в ручном, так и в автоматизированном варианте. Контроль с использованием ручного теневого метода УЗК ПКМ широко применяется в России (при производстве и в эксплуатации) и за рубежом (в эксплуатации), однако имеет сравнительно низкую производительность контроля и достаточно высокое влияние человеческого фактора. Автоматизированный теневой контроль широко применяется для УЗК ПКМ при производстве за рубежом и имеет высокую производительность, высокую достоверность результатов контроля и низкую трудоёмкость. Однако невозможен контроль в эксплуатации и ремонте (необходимо снятие агрегата с изделия) и стоимость оборудования очень высокая в сравнении с оборудованием для ручного контроля. В качестве способа создания акустического контакта при автоматизированном теневом контроле, как правило, применяется струйный контакт с использованием большого количества водопроводной воды, что не всегда допустимо.

1.4.2. Ультразвуковой эхо-импульсный метод с использованием одноэлементных пьезоэлектрических преобразователей

Долгое время эхо-импульсный метод использовался исключительно только для контроля металлов и их сплавов, и только в последние 20 лет стал широко применяться для НК ПКМ [46]. Также как и теневой метод, эхо-импульсный метод используется как при контроле монолитных панелей из ПКМ, так и панелей с сотовым заполнителем. Однако при контроле сотовых панелей этот метод используется в основном только для контроля обшивок. Возможности этого метода контроля очень сильно зависят от затухания в материале, поскольку ультразвуковая волна дважды проходит через объект контроля, а ПКМ обладают достаточно высоким уровнем затухания ультразвуковой волны в отличие от металлических материалов.

Эхо-импульсный метод УЗК ПКМ позволяет контролировать монолитные детали толщиной от 3 мм до 25 мм. К преимуществам метода можно отнести:

- осуществление контроля с односторонним доступом (не требует доступа к обеим сторонам детали);

- высокая чувствительность (эквивалентна выявлению плоскодонного отражателя диаметром 10 мм), не зависящая от глубины залегания дефекта;

- есть возможность измерения толщины детали и глубины залегания обнаруженного дефекта.

- при доступе к нижней поверхности сотовой панели, возможно обнаружение воды в сотах и измерение её количества.

К недостаткам же метода относится:

- необходимость использования контактной жидкости, что не всегда возможно до нанесения лакокрасочных покрытий (ЛКП) на деталь из ПКМ;

- контроль необходимо проводить после удаления жертвенного слоя, который кладут при формовании на внешние слои углепластика для получения необходимой шероховатости поверхности, что вызывает ряд неудобств;

- имеются неконтролируемые приповерхностные и придонные мертвые зоны, на углепластике 0,5-0,7 мм, на стеклопластике до 2 мм, что делает бессмысленным контроль тонких деталей;

- реагирует на изменение акустических свойств материала, в связи с чем, контроль углепластика с довольно высокой объёмной долей пористости практически невозможен;

- плохо выявляются дефекты, не параллельные к поверхностям.

Как и теневой метод УЗК, эхо-импульсный метод для НК ПКМ используется как в ручном, так и в автоматизированном варианте. Контроль ПКМ в ручном варианте с использованием одноэлементного преобразователя применяется в России при производстве монолитных деталей из углепластиков, а также монолитных зон деталей, содержащих сотовые вставки (конструкции самолетов 881-100 и Т-50). За рубежом применяется в основном при ремонте и в эксплуатации воздушных судов, при производстве используется в основном в автоматизированном варианте. Количество воды, наносимое на деталь в качестве контактной жидкости при контроле ПКМ ручным способом, небольшое и может быть использована дистиллированная вода, что допустимо до нанесения ЛКП. Однако, как и при ручном теневом контроле, контроль ПКМ эхо-импульсным методом в ручном варианте имеет низкую производительность и малую надёжность вследствие влияния человеческого фактора. Автоматизированный ультразвуковой контроль (АУЗК) с использованием эхо-импульсного метода проводится в основном при полном погружении детали в иммерсионную ванну или с использованием роботизированных установок с большим количеством подачи воды. Применяется за рубежом для контроля монолитных деталей из углепластика при их изготовлении. В России для ПКМ находится на стадии освоения. АУЗК ПКМ эхо-импульсным методом имеет высокую производительность и достоверность результатов контроля, однако, как и при автоматизированном теневом контроле, практически невозможен контроль в эксплуатации и ремонте.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бойчук, Александр Сергеевич, 2016 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Клеевые препреги и композиционные материалы на их основе/ Л.А. Дементьева [и др.] // Клеи. Герметики. Технологии. 2008. №1. С.14-16.

2. Клеевые препреги и композиционные материалы на их основе/ Н.Ф. Лукина [и др.] // Российский химический журнал. 2010. Том LIV. №1. С.53-57.

3. Тростянская Е.Б., Михайлин Ю.А., Бухаров С.В. Тенденции применения и развития композиционных материалов в самолетостроении // Авиационная промышленность. 2002. №2. С. 18-22.

4. Каримбаев Т.Д., Скибин В.А. Волокна и композиционные материалы на их основе для создания перспективных двигателей // Конверсия в машиностроении. 2000. № 5. С.74-78.

5. Перспективные композиционные материалы для создания силовых элементов вертолётных лопастей/ Д.И. Коган [и др.] // III Международная научно-техническая конференция молодых учёных и специалистов «Современные проблемы аэрокосмической науки и техники» (СПАН-2004).: Тезисы докладов. Москва. 2004. С. 25-26.

6. Особенности технологии изготовления деталей из композиционных материалов методом пропитки под давлением/ Л.В. Чурсова [и др.] // Межотраслевая научно-техническая конференция «Композиционные материалы в авиакосмическом материаловедении», посвящённая 100-летию со дня рождения А.Т. Туманова.: Тезисы доклада. Москва. 2009. С. 18.

7. Технология производства изделий и интегральных конструкций из композиционных материалов в машиностроении // Научные редакторы Бра-тухин А.Г., Боголюбов В.С., Сироткин О.С. М.: Готика, 2003. 516с.

8. Коган Д.И., Чурсова Л.В., Петрова А.П. Технология изготовления ПКМ способом пропитки плёночным связующим // Клеи. Герметики. Технологии. 2011. №6. С. 25-29.

9. Плёночные связующие для RFI-технологии/ Л.В. Чурсова [и др.] // Российский химический журнал. Том LIV: Материалы для авиакосмической техники. 2010. С.63-67.

10. Композиционные материалы: Справочник/ В.В. Васильев [и др.]; Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского - М.: Машиностроение, 1990. 512 с.; ил.

11. Пащенко Ж.А., Рыбальченко С.Н., Сердюк А.Д. Полимерные композиционные материалы и их применение в самолетостроении: Учебное пособие. Таганрог. 1993. 63 с.

12. История авиационного материаловедения. ВИАМ - 80 лет: годы и люди / Под общ. ред. академика РАН, профессора Е.Н. Каблова. М.:ВИАМ, 2012. 520 с.

13.Справочник по композиционным материалам: В 2-х кн. Кн.2 // Под ред. Дж. Любина - М.: Машиностроение, 1988. 584 с.: ил.

14.Мэттьюз Ф., Ролингс Р. Композитные материалы. Механика и технология. М: Техносфера, 2004. 408с.

15. Технология производства изделий и интегральных конструкций из композиционных материалов в машиностроении // Научные редакторы А.Г. Братухин, В.С. Боголюбов, О.С. Сироткин - М.: Готика, 2003. 516с.

16. Carrol Grant. Automated Tape Layer Processing for Composite Components // 5th Annual SPE Automotive Composite Conference. Michigan, 2005 URL: http://www.speautomotive.com/SPEA_CD/SPEA2005/pdf/g/ g1.pdf (дата обращения: 15.03.2010).

17. Sloan J. ATL and AFP: Defining the megatrends in composite aerostructures // High-Performance Composites. 2008. URL: http://www.compositesworld.com/articles/atl-and-afp-defming-the-megatrends-in-composite-aerostructures (дата обращения: 15.03.2010).

18. TORRESLAYUP. The ultimate solution for Carbon Fiber Parts Manufacturing // M. Torres Group. 2004. URL: http://rrhh.mtorres.es/pdf/tor-reslayup.pdf (дата обращения: 15.03.2010).

19. Manufacturing Solutions for The Aerospace Industry. Products Brochure // MAG IAS,LLC. 2010. URL: http://exposant.technotheque.fr/files/docs/ solu-tions-mag-dans-aeronautique_1294911440.pdf (дата обращения: 15.03.2010).

20. Sloan J. Defining the megatrends in composite aerostructures // HighPerformance Composites. 2008. URL: http://www.compositesworld.com/articles/atl-and-afp-defining-the-megatrends-in-composite-aerostructures (дата обращения: 17.03.2010).

21. Sloan J. ATL and AFP: Signs of evolution in machine process control // HighPerformance Composites. 2008. URL: http://www.compositesworld.com/articles/atl-and-afp-signs-of-evolution-in-machine-process-control (дата обращения: 17.032010).

22. HITCO wins contract to build composite parts for F-35 // High-Performance Composites. 2010. URL: http://www.compositesworld.com/news/hitco-wins-contract-to-build-composite-parts-for-f-35 (дата обращения: 19.01.2011).

23. Composite Slit Tape Processing: A Critical Link in the Aerospace Supply Chain // Web Industries. 2010. URL: http://www.webindustries.com/wp-content/themes/anew/pdf/CompositeseBook.pdf (дата обращения: 19.01.2011).

24. Thermoplastic composites on tap for the A30X, new process in testing // Composites World. 2011. URL: http://www.compositesworld.com/news/afp-demonstrator-produces-thermoplastic-composite-parts-for-airbus-a30x (дата обращения: 07.08.2012).

25. Применение прямых методов формования при производстве крупногабаритных деталей из стеклопластиков/ В. А. Нелюб [и др.] // Химическая технология. 2012. Том 13, № 12. С.735-739.

26. 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. Том 14, №4(3). С. 834-839.

27. Wood G., Frampton A. TANGO LATERAL WINGBOX PLATFORM // Airbus UK Ltd. 2003. С. 26—34.

28. Пропитка под давлением трёхслойных панелей на ВКМ/ А.Л. Абибов [и др.] // Пласт. массы. №4. 1981. С.45-47.

29. Richardson M. Bombardier spreads its wings // Aerospace manufacturing, 2010. URL: https://www.aero-mag.com/bombardier-spreads-its-wings/ (дата обращения: 20.01.2011).

30. Dawson D. Composite Spoilers Brake Airbus For Landing //High-Performance Composites. 2006. URL: http://www.compositesworld.com/ arti-cles/composite-spoilers-brake-airbus-for-landing (дата обращения: 16.03.2010).

31. ADVANCED FIBRE-REINFORCED MATRIX PRODUCTS FOR DIRECT PROCESSES // Hexcel Corporation. Publication No. ITA 272a. 2007.

32. Research in the Application of the VaRTM Technique to the Fabrication of Primary Aircraft Composite Structures/ Fumihito Takeda [et al.] // Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol. 42 No. 5, 2005. P.1-6

33. Sara Black. A400M Cargo Door Out of the Autoclave // High-Performance Composites. 2007. URL: http://www.compo-sitesworld.com/articles/inside-manufacturing-a400m-cargo-door-out-of-the-autoclave (дата обращения: 16.03.2010).

34. AST Composite Wing Program - Executive Summary // The Boeing Company. NAS1-20546. 2001.

35. On The Wire: Resin Infusion Gains Speed in Aircraft Structures // Advanced Composite Keys Issue 6. Abaris training. 2005.

36. Griffiths B. Boeing sets pace for composite usage in large civil aircraft // High-Performance Composites. 2005. URL: http://www.compositesworld.com/articles/boeing-sets-pace-for-composite-usage-in-large-civil-aircraft (дата обращения: 17.03.2010).

37.Каневский И.Н. Неразрушающие методы контроля: учеб. пособие/ И.Н. Каневский, Е.Н. Сальникова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. 243 с.

38. ГОСТ Р ИСО 5577-2009 Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Словарь. М. 2011. 32 с.

39. Мурашов В.В., Румянцев А.Ф. Виды производственных и эксплуатационных дефектов конструкций из полимерных композиционных материалов // VI научная конференция по гидроавиации «Гидраавиасалон-2006».: Сборник докладов. Москва. 2006. С.147-153.

40. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т./ Под общей редакцией В.В. Клюева. Т. 3. И.Н.Ермолов, Ю.В. Ланге. Ультразвуковой контроль. -2-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.: ил.

41. Основные тенденции развития акустических методов неразрушающего контроля/ М. А. Далин [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2013. №1. С. 64-69.

42. Boeing-787 Nondestructive Testing Manual // The Boeing Company. 2007

43. Ultrasonic Technique for A400M FPF Panels Airbus UK // Working Document No: CTRMAC/AB TECH 0039. ISSUE 4. 2011.

44. Advanced Composite Materials. Chapter 7. Description of Composite Structures. URL: https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals /aircraft/amt_airframe_handbook/media/ama_ch07.pdf (дата обращения : 16.01.2013).

45. Generalov A.S., Dalin M.A., Boychuk A.S. CFRP inspection by ultrasonic high-frequency pulse-echo method // 10th European conference on nondestructive testing. Moscow. 2010. URL: http://www.idspektr.ru/10_ECNDT/ abstracts/4_02_27.pdf (дата обращения: 19.05.2011).

46. Applications of laser tapping and laser ultrasonic to aerospace composite structures/ A. Blouin [et al.] // Insight. 2010 (March). Vol. 52. No3. p. 130133.

47. Карабутов А.А. (мл.), Карабутов А.А., Сапожников О.А. Обнаружение расслоений в слоистых материалах лазерно-ультразвуковым методом в эхоимпульсном режиме // Контроль. Диагностика. 2011. №1. С. 50-56.

48. Диагностика полимерных композитов ультразвуковым ревербераци-онно-сквозным методом/ А.С. Генералов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2012. №1. С.42-47.

49. Генералов А.С., Мурашов В.В., Бойчук А.С. Контроль прочности углепластиков на клеевых препрегах ультразвуковым методом // Клеи. Герметики. Технологии. 2012. №5. С.27-32.

50. Определение прочности элементов конструкций из углепластиков при ремонте и эксплуатации изделий авиационной техники ультразвуковым реверберационно-сквозным методом/ А.С. Генералов [и др.] // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2013. №8. С.4-8.

51. Определение изгибной прочности углепластика ВКУ-17КЭ0,1 ультразвуковым реверберационно-сквозным методом/ А.С. Генералов [и др.] // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 11. С.47-54.

52. Оценка эффективности применения способов вычисления критерия SWF для определения прочности элементов конструкций из углепластика ре-верберационно-сквозным методом/ А.С. Генералов [и др.] // Промышленные АСУ и контроллеры. 2013. №1. С.39-43.

53. Generalov A.S., Boichuk A.S., Murashov V.V. Ultrasonic strength monitoring of carbon-fiber-reinforced plastics based on adhesive prepregs // Polymer Science. Series D. 2013. Vol.6. No.2. P.143-147.

54. Построение и анализ корреляционных связей для оценки прочностных свойств углепластиков реверберационно-сквозным методом/ А.С. Генералов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2014. №1. С.58-63.

55. Акустический реверберационно-сквозной метод диагностики ПКМ/ А.С. Генералов [и др.] // 19-ая международная конференция «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики».: Тезисы доклада. Гурзуф. 2011. С. 134-137.

56. Оценка эффективности применения способов вычисления критерия SWF при обработке реверберационно-сквозных сигналов/ А.С. Генералов [и др.] // 18-ая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика».: Тезисы доклада. Москва. 2012. том 2. С.158.

57. Генералов А.С., Мурашов В.В., Бойчук А.С. Диагностика прочностных характеристик углепластиков ультразвуковым реверберационно-сквозным методом // Международная научно-техническая конференция «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья - основа инновационного развития экономики России». : Тезисы доклада. ВИАМ, Москва. 2012.

58. Генералов А.С., Мурашов В.В., Бойчук А.С. Диагностика прочностных характеристик углепластиков ультразвуковым реверберационно-сквозным методом // Международная молодежная конференция «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья - основа инновационного развития экономики России».: Тезисы доклада. ВИАМ, Геленджик 2012.

59. Определение прочности ПКМ реверберационно-сквозным методом/ А.С. Генералов [и др.] // Всероссийская конференция по испытаниям и исследованиям материалов «ТестМат 2012».: Тезисы доклада. ВИАМ, Москва. 2012.

60. Generalov A.S., Boychuk A.S., Murashov V.V. CFRP strength measurement by acousto-ultrasonic technique // The 12th International Conference of the Slovenian Society for Non-Destructive Testing «Application of Contemporary Non-Destructive Testing in Engineering».: Abstracts. 2013, September 4-6. Portoroz, Slovenia. P. 37-43.

61. Poguet J. Special linear phased array probes used for ultrasonic examination of complex turbine components // 8th ECNDT. Barcelona. 2002. URL: http://www.ndt.net/article/ecndt02/14/14.htm (дата обращения: 24.06.2011).

62. Пьянков В. А., Михайлов И.И. Автоматизированная система ультразвукового контроля дисков с применением фазированных решеток // Дефектоскопия. 2005. №9. С. 3-9.

63. Bird C.R. Ultrasonic phased array inspection technology for the evaluation of friction stir welds // Insight. 2004 (January). Vol. 46. No 1. P. 31-36.

64. Applications of ultrasonic phased arrays // Insight. 2003 (April). Vol. 45. No 4. P. 292.

65. Whittle A.C. Phased arrays - panacea or gimmick? // Insight. 2004 (November). Vol. 46. No 11. P. 674-676.

66. Hansen W., Hintze H. Ultrasonic testing of railway axles with the phased array technique - experience during operation // Insight. 2005 (June). Vol. 47. No 6. P. 358-360.

67. Brotherhood C.J., Drinkwater B.W. and Freemantle R.J. An ultrasonic wheel-array sensor and its application to aerospace structures // Insight. 2003 (November). Vol. 45. No 11. P. 729-734.

68. Клементьева Е.А., Голубев А.С. Испытания ультразвукового дефектоскопа с фазированными решетками при контроле сварных швов // Контроль. Диагностика. 2008 . № 11. С. 36-42.

69. UT-INSPECTION OF ТНЕ CRDMH WITH AN OPTIMIZED PHASED ARRAY PROBE AND ТНЕ ADDITIONAL DETERMINATION OF LIGAMENTS WITH SAFT/ F. Wolfsgruber [et al.] // 10th European conference on non-destructive testing. Moscow. 2010. URL: http://www.idspektr.ru/10_ECNDT/abstracts/1_03_17.pdf (дата обращения 24.06.2011).

70. Phased array inspection system facilitates successful installation of bar finishing facility // Insight. 2009 (July). Vol. 51. No 7. p. 356-362.

71. Charlesworth C. Phased array ultrasonic inspection of low-pressure steam turbine rotors - curved axial entry fir tree roots // Insight. 2011 (February). Vol. 53. No 2. P. 71-75.

72. Caravaca D.S., Bird C., Kleiner D. Ultrasonic phased array inspection of elec-trofusion joints in polyethylene pipes // Insight. 2007 (February). Vol. 49. No 2. P.83-86.

73. INDUSTRIAL APPLICATION OF REAL-TIME 3D IMAGING BY SAMPLING PHASED ARRAY/ A. BULAVINOV [et al.] // 10th European conference on non-destructive testing. Moscow. 2010.

URL: http://idspektr.ru/10_ECNDT/reports/1_03_22.pdf (дата обращения: 24.06.2011).

74. A 35 MHz PCMUT passed array for NDE Ultrasound/ K. Snook [et al.] // Conference on Nondestructive Characterization for Composite Materials, Aerospace Engineering, Civil Infrastructure, and Homeland Security. San Diego.

2009. URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi= 10.1.1.705.6113&rep=rep1&type=pdf (дата обращения: 23.03.2011).

75. Nageswaran C., Bird C.R. Phased array scanning of artificial and impact damage in carbon fibre reinforced plastic (CFRP) // Insight. 2006 (March). Vol. 48. No 3. P. 155-159.

76. Ланге Ю.В. Ультразвук на 16-й Международной конференции по нераз-рушающему контролю // Контроль. Диагностика. 2005. №7. С. 6-15.

77. Investigations on imaging and sizing of defect using ultrasonic phased array and the synthetic aperture focusing technique/ L. Satyanarayan [et al.] // Insight. 2009 (July). Vol. 51. No7. P. 384-390.

78. MOLES M. PHASED ARRAYS FOR GENERAL WELD INSPECTIONS // 10th European conference on non-destructive testing. Moscow. 2010. URL: http://www.idspektr.ru/10_ECNDT/reports/1_03_14.pdf (дата обращения: 25.05.2011).

79. BERKE M., RENZEL P. 3D WELD VISUALIZATION USING MANUAL PHASED ARRAY // 10th European conference on non-destructive testing. Moscow. 2010. URL: http://www.idspektr.ru/10_ECNDT/reports/1_03_ 11.pdf (дата обращения: 25.05.2011).

80. NDT for CFRP Aeronautical Components A Comparative Study/ С. BEINE [et al.] // 2nd International Symposium on NDT in Aerospace.Hamburg.

2010. URL: http://www.ndt.net/article/aero2010/papers/we4b1.pdf (дата обращения: 10.04.2012).

81. Dr. EVANS M. and Dr. VOGT T. RELIABILITY OF GUIDED WAVE ULTRASONIC TESTING // 10th European conference on non-destructive testing. Moscow. 2010. URL:

http://www.idspektr.ru/10_ECNDT/reports/1_03_31.pdf (дата обращения: 12.09.2011).

82. Feistkorn S. und Taffe A. Die Anwendung der POD zum Nachweis der Güte zerstörungsfreier Prüfverfahren im Bauwesen// DGZfP-Jahrestagung. Erfurt. 2010. URL: http://jt2010.dgzfp.de/Portals/jt2010/BB/p4.pdf (дата обращения: 12.09.2011).

83. Gandossi L., Simola K. Derivation and use of probability of detection curves in the nuclear industry // Insight. 2010 (December). Vol. 52. No 12. P. 657663.

84. CARBONI M., CANTINIA S. A NEW APPROACH FOR THE DEFINITION OF PROBABILITY OF DETECTION CURVES // 10th European conference on non-destructive testing. Moscow. 2010. URL: http://www.idspektr.ru/10_ECNDT/reports/4_01_07.pdf (дата обращения: 12.09.2011).

85. SCHNARS U., KÜCK A. Application of POD Analysis at Airbus // 4th European-American Workshop on Reliability of NDE. Berlin. 2009. URL: http://www.ndt.net/article/reliability2009/Inhalt/we3a1.pdf (дата обращения: 16.11.2016).

86. Wall M., Burch S. and Lilley J. Human factors in POD modeling and use of trial data». // Insight. 2009 (October). Vol. 51. No 10. P. 553-561.

87. Safizadeh M.S., Forsyth D.S. and Fahr A. The effect of flaw size distribution on the estimation of POD // Insight. 2004 (June). Vol. 46. No 6. P. 355-359.

88. Probability of Detection from C-scan Data for Reliability Analysis of Ultrasonic Non-Destructive Testing/ K. Takahashi [et al.] // 4th European-American Workshop on Reliability of NDE. Berlin. 2009. URL: http://www.ndt.net/article/reliability2009/Inhalt/th4b2.pdf (дата обращения: 16.11.2011).

89. Методические рекомендации по оценке достоверности средств и методик неразрушающего контроля 840.21 М // ГУП ИЦД НИКИЭТ. Москва.

2003. URL: http://www.ntcexpert.ru/documents/docs/RD-EO-0488-03.pdf (дата обращения: 20.02.2012).

90. Типовые требования к порядку разработки технического задания, проведению испытаний и условиям применения средств и методик эксплуатационного неразрушающего контроля на объектах использования атомной энергетики РД ЭО 0487-05 // Концерн «Росэнергоатом». Москва. 2005г.

91. Радж Балдев, Ранджендран В., Паланичами П. Применение ультразвука.: Москва. Техносфера. 2006. 576 с.

92. Неразрушающий контроль. В 5 нк. Кн.2 Акустические методы контроля: Практ. Пособие/И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов; Под ред. В.В. Сухорукова. - М.: Высш. шк., 1991. - 283 с.: ил.

93. Introduction to Phased Array Ultrasonic Technology Applications: R/D Tech Guideline // - Quebec: R/D Tech inc., 2004. - 368 p.

94. Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications: Olympus NDT. URL: http://www.olympus-ims.com/en/books/ (дата обращения: 15.08.2011)

95. Фалькевич С.А. Фазированные решетки в ультразвуковой дефектоскопии (обзор) // Дефектоскопия. 1984. № 3. С. 3-16.

96. Hansen W. Ultrasonic testing of railway axles with phased array technique // 8th ECNDT. Barcelona. 2002. URL: http://www.ndt.net/article/ecndt02/108/108.htm (Дата обращения 24.06.2011).

97. Ультразвуковой дефектоскоп - томограф А1550 IntroVisor. Заглянуть в металл. Теперь это просто/ С.Г. Алёхин [и др.] URL: http://www.acsys.ru/article/ultrazvukovoy-defektoskop-tomograf-a1550-introvisor-zaglyanut-v-metall-teper-eto-prosto/ (дата обращения: 10.10.2011).

98. Заглянуть в металл: теперь это просто/ В.Г. Шевалдыкин [и др.] // В мире неразрушающего контроля. 2008. № 1 (39). С. 46 - 53.

99. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Ультразвуковая томография металлоконструкций методом цифровой фокусировки антенной решётки // Дефектоскопия. 2011. № 1. С. 21 - 38.

100. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Возможности оценки характера несплошности металла ультразвуковым томографом с цифровой фокусировкой антенной решётки. URL: http://acsys.ru/article/vozmozhnosti-otsenki-kharaktera-nesploshnosti-metana-ultrazvukovym-tomografom/ (дата обращения: 10.10.2011).

101. Неразрушающий контроль ПКМ с использованием ультразвуковых фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // Промышленные АСУ и контроллеры. Москва. 2013. №2. С. 54-58.

102. URL: http://www.olympus-ims.com/ru/tomoview/ (дата обращения: 25.05.2011).

103. Исследование влияния кривизны поверхности интегральной конструкции из углепластика на ее контролепригодность с использованием преобразователя на фазированных решетках/ Д.С. Ложкова [и др.] // 18-ая международная научно-техническая конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика».: Тезисы доклада. Москва. 2012. том 2. С.143.

104. Применение технологии ультразвуковых фазированных решеток в не-разрушающем контроле деталей и конструкций авиационной техники, изготавливаемых из ПКМ/ А.С. Бойчук [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2013. №2. С. 41-47.

105. Ермолов И.Н., Вопилкин А.Х., Бадалян В.Г. Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии. Краткий справочник.: Изд. ОООНПЦ НК «ЭХО+». Москва. 2004. 108 с.

106. Контроль технологических и эксплуатационных нарушений сплошности деталей авиационной техники из полимерных композиционных материалов (ПКМ) при использовании ультразвуковых фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // 17-ая международная научно-техническая

конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика».: Тезисы докладов. Москва. 2011. том 1. С. 452-454.

107. Бойчук А.С. Неразрушающий контроль деталей и конструкций авиационной техники из полимерных композиционных материалов при использовании ультразвуковых фазированных решеток // 19-ая всероссийская научно-техническая конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике.: Тезисы докладов. Самара. 2011. С. 289-291.

108. Контроль технологических и эксплуатационных нарушений сплошности плоских панелей из полимерных композиционных материалов при использовании ультразвуковых фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // Всероссийская конференция по испытаниям и исследованиям материалов «ТестМат 2012».: Тезисы доклада. ВИАМ, Москва. 2012.

109. Boychuk A.S., Generalov A.S., Stepanov A.V. Nondestructive testing of FRP by using phased array ultrasonic technology // The 12th International Conference of the Slovenian Society for Non-Destructive Testing «Application of Contemporary Non-Destructive Testing in Engineering».: Abstracts. Porto-roz, Slovenia. 2013, September 4-6. P.51-57.

110. Бойчук А.С., Степанов А.В., Генералов А.С. Ультразвуковой контроль криволинейных поверхностей конструкций современных самолетов из полимерных композиционных материалов с помощью преобразователя на фазированной решетке и специальных приспособлений // 19-ая международная конференция «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики».: Тезисы доклада. Гурзуф. 2011. С.129-130.

111. Moles M. Portable Phased Array Applications // 3rd MENDT - Middle East Nondestructive Testing Conference & Exhibition.: Abstracts. Bahrain, Manama. 2005. URL: http://www.ndt.net/article/mendt2005/pdf/20.pdf (дата обращения: 20.02.2012).

112. KASS D., NELLIGAN T., and HENJES E. The Evolution and Benefits of Phased Array Technology for the Every Day Inspector // 9th European

conference on non-destructive testing. Berlin. 2006. URL: http://www.ndt.net/article/ecndt2006/doc/P198.pdf (дата обращения: 19.03.2012).

113. Rau E., Grauvogl E., Manzke H. Ultrasonic Pased Array Testing of Complex Aircraft Structures. // 9th European conference on non-destructive testing. Berlin. 2006. URL: http://www.ndt.net/article/ecndt2006/doc/Tu.1.1.2.pdf (дата обращения: 25.03.2011).

114. Неразрушающий контроль технологических нарушений сплошности Т-образной зоны интегральной конструкции из ПКМ с использованием ультразвуковых фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 10. С.38-44.

115. Контроль Т-образных зон стрингера из ПКМ с использованием ультразвуковых фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // 18-ая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика».: Тезисы доклада. Москва. 2012. том 2. С.127-128.

116. Бойчук А.С., Степанов А.В., Генералов А.С. Ультразвуковой контроль интегральных конструкций из полимерных композиционных материалов с помощью преобразователя на фазированной решетке и специальных приспособлений // Международная научно-техническая конференция «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья -основа инновационного развития экономики России».: Тезисы доклада. ВИАМ, Москва. 2012.

117. Бойчук А.С., Степанов А.В., Генералов А.С. Ультразвуковой контроль интегральных конструкций из полимерных композиционных материалов с помощью преобразователя на фазированной решетке и специальных приспособлений // Международная молодежная конференция «Новые материалы и технологии глубокой переработки сырья - основа инновационного развития экономики России». Тезисы доклада. ВИАМ, Геленджик. 2012.

118. Department of Defense Handbook: Nondestructive Evaluation System Reliability Assessment. MIL-HDBK-1823A. 7 April 2009. 171 p.

119. Probability of Detection (PoD) curves. Derivation, applications and limitations // Health and Safety Executive. 2006. URL: http://www.hse.gov.uk/research/rrpdf/rr454.pdf (дата обращения: 16.11.2011).

120. Вероятностная оценка достоверности результатов ультразвукового не-разрушающего контроля конструкций из ПКМ при использовании фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // 20-ая Юбилейная международная конференция «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики».: Tезисы доклада. Гурзуф. 2012. С.84.

121. Оценка вероятности обнаружения дефектов в углепластиках при ультразвуковой дефектоскопии с использованием фазированных решеток/ А.С. Бойчук [и др.] // 19-ая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика».: Tезисы доклада. Москва. 2013. С.106.

122. Вероятностная оценка достоверности результатов ультразвукового не-разрушающего контроля конструкций из ПКМ, применяемых в авиационной промышленности/ А.С. Бойчук [и др.] // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2013. №9. С.36-40.

123. Ультразвуковой контроль: учеб. пособие/ Н.П. Алешин [и др.] под общ. ред. В.В. Клюева. М.: Издательский дом «Спектр», 2011. - 224 с.: ил.

124. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Особенности оценки несплошно-стей металла // Tерритория NDT. 2014 (январь-март).№ 1. С.30-32.

125. Щербинский В.Г. Tехнология ультразвукового контроля сварных соединений.: Изд-во «Гиссо». Москва. 2003. - 326 с.

126. Щербинский В.Г., Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных соединений. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во М^У им. Н.Э. Баумана, 2000. - 496 с., ил.

А-А

iveam для маркировки номера образца_

6 5 4 3 2 1 /

: И 0io\ л 010 1 Л) 010] Г\ т о\ л --тог у

/ 1 / ' / ' / / /

си 12 11 ю 9 в 7

чО \ И А в? \ f /М г 7 \ / \ г7 /

' / ' / ' /

CU 18 17 16 ъ 14 13

чО \ № \ ( ' я 5 I S I 05 / Р5 \ { |Л 05 Г

+1 ¡л л / В / / / f /

?э±£ зс±е зо±г _ 4 LI ± г эо±е _зо±г

г17±г

Rupaü Гряерип

Утвердил

1 Образец изготовлен из препрега углепластика КМ<У-3.150.30,1.45 .

2. Оки, оэатяиие из углеплаатика ггогщмзй О, ИЗ ми уложены друг на друга; нечепнье под углом 90°, четтье под углом 0° (всего 45 слоев).

3. Ихусгтеннье дефкпы поз. 17 и 13 изгоптелены в виде плоскодонньк omaepcm/ü на глубине h=0,5 ш.

4 Ижуагвеннье дефекпы поз. 2, 8 и 14 изгогювлены в виде плоскодонньк олверсгшй на глубине h=0,4 ш.

5. Ихусггвеннье дефекты поз. 3, 9 и 15 изгогювипъ в виде плоскодонньк опъерспий на глубине h=0,3 ш.

6. Ихустзенньв дефекпы лоз. 4, 10 и 16 изгагтелены в виде плоскодонньк олщхггш на глубине h'=0,6 ш.

7. Игкустзеннье дефзкпыпоз. 5, 11 и 17 изготовлены в виде плоскодонньк опъерспий на глубине h'C,5 ми.

8. Иэсуспвеннье дефекпы поз. 6, 12 и 18 изгогтвлены в виде плоскодонньк опъерспий на глубине h'=0,4 мл

9. Нзмер образца и меспв расположения искустзетьк дефекгтв маркировапъ белой краской с поверхнссли В.

NsdoKyw

БоСнук

flßlTLH

ГЫпись Шпв

Рабочий сггвндарггньй образец для ульпразвукового конпропя угпепластков Ш

ВКУ17КЭ0,1

Лит №оса №ситаб

1:2

Лист 1 Листэв

ФГУП "втм1

Котировал

ФорматАЗ

А-А

шли для маркировки налэра образца

х 2 3 / У5 05 4 д V- ю \ / \ 6 Л ПО Г

О] +1 1Л 1Л 7/ 8 ' •67 \ я/ 07 \ ■17 Ю 11 ! \ '/■ 7 \ У л с-' Ф7 \ И 7

ги 1Л 1л 13 П/ 010 \ 15/ 010 \ Л 50Ю Г 16 / 17 ' \ ®5 \ V" \ 18 / г\ Л5

си +1 п 1Л а\ > / " / / / в

б5±г гО±з 40 = с 8+21 70 + г 40-2 42 + Е

465 + г

1. СВоазеи изгогтвлен из препрега углеппасггика КМ/- 11Тр.

2. Оюи из препрега углеппасггика полисной 0,2 ш уложены друг на друга без изменения ориен/гвции слоев. Первая сггупень образца гтпчрной 5,3 ш укложена из слоев размером 220* 465 ш (25 слоев); вторую сггупень образца топирной 5 мл укладьвапъ из слоев размером 232,5* 220 ш (25 слоев).

3. Ижуслвеннье дефекпы поз. 1, 4, 7, Ю, 13 и 16 изготовлены в виде плоскодонньк опъерсггш на глубине Ь= 1,1 ш.

4. Ихуственньв дефекпы поз. 2, 8 и 14 изготовлены в виде плоскодонньк отзерстш на глубине 5 им

5. Ижустзеннье дефекпы пев. 3, 9 и 15 изготовлены в виде плоскодонньк отереггий на глубине /т= 7,9 ми,

6. Ихустзеннье дефекггы поз. 5, 11 и 17 изготовлены в виде плоскодонньк отверсты на глубине Ь= 27 ш.

7. Ижустзеннье дефекпы поз. 6, 12 и 18 изготовлены в виде плоскодонньк опъерсггш на глубине 1т= 4,2 ш.

8. НЬмер образца и мэегт расположения искуспъенньк дефектов маркировать белой краской с поверхность В.

ГЪзрзб.

Грхерш

Упвердип

№докум

ЕЫнук

Дэлин

Цапв

Рабсний ствндаргтьй образец для улыгразвукового конпропя углепластжов Лй?

КМ/- 11Тр

1:2

Пхт 1 Лотов

ФГУП "ВИАМ'

Копировал Фор\в т АЗ

и*

А-А

меаго для маркировки номэра образца

Иш Лист Разраб. Грхерил

Утзердил

1. Образец изготовлен методом (ШАиз углеродной ленпы УТ- 900 (23 слоев) и связукирго на основе оггвердипеля Бензамн-Н и эпоксидной смэты УП-6Ю.

2. Ижуслъенньв дефгкпы поз. X 4, 7 изготовлены е виде плоскодонньк оггверагий на глубине 11=0,9 ми.

3. Ижустзеннье дефекты поз, 2, 5, 8 изготовлены в виде плоскодонньк отзерагий на глубине Ь=29 мл

4. Ижустаеннье дефекты лов 3, 6, 9 изгопсвпены в виде плоскодонньк опвератий на глубине Ь=4,8 /ни.

5. ГЬз. Ю - производспвенньй дефект

6. Номер образца и места расположения искуспгвенньк дефектов маркировать белой краской с гсверхноаги В.

№дакум ГЬдпись

Бошук

Далин

Дагт

Рабочий спвндарпньй образец для улыгразвуксеого конпроля углепластжов ЛИ

А-Ёссэ ЬЁсилвб

1:2

Пет 1 | Пхптв 1

УГ-900, РЦЫ 4 ФГУП-ВИАМ1

Котировал

ФорштАЗ

о

П.2. Свидетельство на комплект рабочих стандартных образцов (РСО) для ультразвукового контроля углепластиков с использованием фазированных решеток

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов»

СВИДЕТЕЛЬСТВО НА КОМПЛЕКТ РАБОЧИХ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ (PCO) ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ УГЛЕПЛАСТИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ФАЗИРОВАННЫХ РЕШЕТОК

РСО-НК 01-10

1. Назначение: Комплект PCO предназначен для настройки ультразвукового дефектоскопа при УЗК углепластиков с использованием фазированных решёток. Образец №1 предназначен также для определения «мёртвых» (приповерхностных неконтролируемых) зон фазированных решёток. Образец №2 также предназначен для оценки акустических свойств углепластиков, получаемых из препрега, изготовленного по растворной технологии. Образцы №3 и 4 предназначены для оценки акустических свойств углепластиков, получаемых инфузионным формованием.

2. Аттестуемые характеристики:

- диаметр контрольного отражателя: 5,0±0,25,7,0±0,35и 10,0±0,5 мм;

- толщина образцов должна определяться типичными толщинами деталей из ПКМ,

допустимое предельное отклонение от номинального значения - 20%.

- отклонение от номинального значения глубины залегания контрольного отражателя - не

более ±0,1 мм для отражателей, расположенных на глубинах менее 0,5 мм от любой из поверхностей, и не более ±0,2 мм для остальных;

- неплоскостность поверхности ввода PCO в месте залегания КО должна быть не более

0,05 мм на базе от 30 до 50 мм.

- суммарное отклонение дна КО от плоскостности и параллельности к поверхности ввода

не должно превышать 0,1 мм.

- требования к акустическим свойствам материала - не предъявляются.

3. Дополнительные характеристики: Образец № 1 должен содержать отражатели, расположенные на глубинах 0,3 ...0,5 мм от поверхности ввода и 0,4...0,6 мм от донной поверхности. Диаметр отражателя 5 и 10 мм. Шаг 0,1 мм. На остальных образцах должны быть получены отражатели на середине толщины и по одному отражателю вблизи от каждой поверхности. Для образцов, получаемых автоклавным формованием, шероховатость поверхности ввода и донной поверхности до Rz 150 мкм. Образцы должны иметь размер не менее 100x200 мм, расстояние между КО не менее 30 мм.

4. Документ, определяющий порядок и условия применения стандартных образцов: Технологическая рекомендация TP 1.2.1942-2009 «Ультразвуковой контроль панелей из углепластика».

5. Условия хранения и транспортировки: комплект PCO должен храниться в закрытых помещениях и транспортироваться в условиях, исключающих его повреждение.

6. Срок действия: предполагаемый срок действия РСО-НК ограничивается по результатам периодической поверки. Периодическая поверка образцов - 1 раз в 2 года.

7. Дата проведения метрологической аттестации: сентябрь 2010 г.

8. Основание: протокол метрологической аттестации от 28.09.10 г.

Шевченко Ю.Н.

П.3. Эскизы образцов стрингерных панелей из углепластика

<N

О

1. Изгопввливапъ из препрега углепласпика КМ?/-3.150.30,1.45 и сггекгтоплаапжа ШС-4М.175.Т64.55.

2 Оюи, соотгнще из углепгвстжа гтгщмзй 0,133 ш и спеклоппастка ттцной 0.18 ш, укладьеапъ друг на друга (всего 36 слоев). Оюи с 2 га 13 укладьеапъ по схеме 07907+45°. Отои начиная с 14 по 35 укладьеапъ по схемз (7790°; нзчетъе под углом 90°, чеггнье под углом 0°. Оюи 1 и 36 -сггекпоппастж; 2- 35 - углепластк.

Ша Лист

Разраб.

'Грозерил

Упщздип

ЛйсСкум ГЬдпись Дате

БоСиук

Дапин

Образец 7КМ1-03-01

{Ьст 1 | Ляп»_1

ФГУП "БИАМ'

Копировал Формат АЗ

1. Изготавливать из препрега углепластика КМ(У-3.150.Э0,1.45 и спвктпопластжа КМ(С-4м.175.Т64.55.

2 Оки, ох/юящ/е из углеплаогика тпцмой 0,133 ш и спвклоппасгша птгщ/ной 0.18 ш, укладьваггъ друг на друга (всего 60 слоев). Слои с 2 по 13 укладьваггъ по схелс 0°/90У±45°. Оюи начиная с 14 по 59 укладьватъ по схемэ 0°/ 90°: нечетнье под углом 90°, четьв под углом 0°. Оюи 1 и 60-спвкгюппастж; 2-59 - углепластж.

№м Пкт Шдскум

Разраб. Гржерил

Бошук Далин

Дагт

(Образец 7КМ1-03-02

Лит Лйоса Шсшгвб

1:4

Лист 1 | ГЬсггоэ

Утвердил Огепансв

ФГУП "втм"

Котировал

Формат АЗ

и)

R3/ •=j>:

Г*

1. Изгопъвливаггь из препрега углепластжа

КМ<У-3.150.30,1.45 и сггэкттоппастжа КГЖС-4м.175.Т64.55.

2 Оюи препрега, сосмввпякщ/е панель гтлиуной 4 ш, вькладьвапъ с еькладкой 0790° (всего 30 слоев). Chou препрега, соспввпякщ/е половину спрингера пшдмзй 2 мц вькладьвапъ по квазиизоггротой вькладке 0790°/±45° (всего 15 слоев)

3. Ихусагвннье дефекпы поз. 1-10 залажипъ s виде фтропласгтеьк пленок тхщмой 0,04 ш между слоями: 1 - между 7 и 8; 2- между 2 и 3;

3 - между 25 и 26; 4 - между 3 и 4; 5 - между 5 и 6; 6 - мзжсу 7 и 8 слоями сбразуюцми ребро спрингера в радиусной зоне; 7 - между 22 и 23; 8 - между 30 споем панели и жгуптщ 9 - между 22 и 23; Ю - между 3 и 4.

4. Ихусггвеннье дефекты поз. 11 и 12 залажипъ е виде сипшонсвьк вагвеж в область жгуггв.

Сриенгация слоев па нет

I г 3 5 G / а Ч 10 il 13 13 К 1Ь 1 ■/ :н 19 го гЧ г г гз г 4 ^3 26 г 7 РЯ -'9 30

с 90 С 9 С С 90 0 90 0 90 0 90 0 90 У 90 0 90 0 93 0 90 0 90 0 90 0 90 к --1 'С

Оментация спэев, оЕразушук половжу стрингкра

1 Е 3 4 5 6 7 8 9 10 il 1Е 13 1' 15

К M к с 0 90 - 4 3 4 г, 0 ЭО -43 43 0 90 -43 43 0 90

F&3b«pbi ииуственък дефектов, гл/

1 ? 3 4 5 6 7 s ч 1С 11 1 =

г?а SÎS 9?е 16?Э 3?5 6Ï7 згз 6?4 5?5 ь.з?Э ь.577

Разраб. Грозерил

Утвердил

№Вокум

Бошук Дэлин

Оттанов

Лапа

Образец 7КМ1- 03- 03

Лит Aécca h/Ьсштб

1:4

ГЬст 1 I Лисгтв 1

ФГУП "Ш4Л/Г

Котировал

ФорьвтАЗ

Ui

R3 . 50

3.5

1. t/Ьготввливалъ из препрега углепластика

КА/КУ- 3.150.30,1.45 и агекгтопластжа КМ<С-4м175Т64.55.

2 Оюи претрега, оосгтвлякщ/е панегъ толирной 7 мц вькладьвапъ с еькладкой Œ/9CP (всего 53 слоя); 1 спой - спехлопласпик, 2-53 спои -уелеппастж. Оюи препрега, ооатвпяюиуе половину спрингера rwnufjHoû 3,5 мц еькладьваггь с еькладкой OV 90° (всего 26 слоев); 1 слой -атвклэппасггик, 2-26 слои - углепластж.

3. Ижусотннье дефекты nœ. 1- V заложить е euûs фтропласгювьк пленок пялицной 0,04 ми между слоями: 1 - межеу 5 и 6; 2 - между 5 и 6;

3 - между 5 и 6; 4 - лежду 48 и 49; 5 - между 3 и 4; 6 - между 53 слоем панели и жгутщ ; 7 - /иежсу 13 и 14 слоями образукщли ребро спрингера в радиусной зоне; 8 - между 47 и 48; 9 - между 13 и 14 слоями образукщли ребро спрингера е радиусной зоне; 10 - /нежу 46 и 47; 11 -мэжЭу 47 и 48.

4. Ижуагвеннье дефекпы паз. 12 и 13 заложить в виде ситжоновьк вставок в область жгута.

Размеры непуст венньк дафктсв, мм

1 г 3 4 5 6 7 8 Э 10 11 12 13

3Î4 1EÎS 6?Ь 5Î3 7?7 3?1 7Î7 4?^ 3?5 6.5?1С б.5?7

Разраб. Бонук

Гроеерип Далш

Wrespflm Степанов

ГЬЭлиоь

Даттв

Образец 7КМ1- 03- 04

1:4

Лист 1 Лисгюв

ФГУП "ВИАМ'

Котировал

Формат A3

Ui Ui

П.5. Статистические данные по обнаружению дефектов в образцах из углепластика при УЗК с использованием фазированных решеток и одноэлементных преобразователей

Набор статистических данных при УЗК ПКМ с использованием

фазированных решеток №1

Данные партии образцов 7КМ-1-03-01-01...18

№ образца Энергия удара, Дж Размер повреждения, мм2 Максимальная амплитуда от повреждения, %

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 5 5 - 11,5 9,25 - 22,3 27,8 -

2 5 5 5 9 13,25 11,75 27,8 26,6 23,5

3 5 5 5 2,5 2,5 11,25 21,1 18,8 21,1

4 5.4 5.4 - 17,25 15,5 - 18,8 27,8 -

5 5.5 5.5 - 321,75 13,75 - 106,5 27,8 -

6 5.5 5.5 - 14,75 22,25 - 23,5 27,8 -

7 5.2 5.2 5.2 10,5 22,25 13 27,8 29 29,8

8 5.3 5.3 5.3 8,75 11,75 13,5 21,1 21,1 25,4

9 5.1 5.1 5.1 11,25 15,25 13 20 20 19,6

10 5.2 5.2 - 13,75 11 - 24,3 21,1 -

11 5.3 5.3 - 15,75 13,25 - 24,3 20 -

12 5.4 5.4 - 20 19,5 - 30,9 27,8 -

13 5.4 5.4 - 16,25 13,5 - 27,8 29 -

14 5.8 5.8 - 490 20 - 102,2 29 -

15 5.7 5.7 - 29,75 17,75 - 29,8 29 -

16 5.8 5.8 - 615 16,5 - 101 29 -

17 5.6 5.6 - 615 530 - 113,1 97,9 -

18 5.7 5.7 - 572 572 - 118,6 111,9 -

Данные партии образцов 7КМ-1-03-02-01...18

№ образца Энергия удара, Дж Размер повреждения, мм2 Максимальная амплитуда от повреждения, %

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 18.5 18.5 - 81,5 1017,36 - 59,9 103,3 -

2 8.7 8.7 - 29,25 22 - 32,9 30,5 -

3 8.8 8.8 - 25,75 24,5 - 29,4 40,1 -

4 8.9 8.9 8.9 19,5 22,25 25,5 30,1 30,9 40,7

5 18 18 - 1194 1194 - 87,7 90,2 -

6 19 19 - 1319 1661 - 106,5 102,9 -

7 7 8.6 - 2,25 21,75 - 28,6 30,9 -

8 9 9.5 - 25,25 17,75 - 43,1 36,8 -

9 10 17 - 23,75 29,75 - 35,2 46,6 -

10 17,5 17,5 - 1194 1320 - 118,6 111,9 -

11 18 18 - 72 71,75 - 56 61,5 -

12 16 16 - 85,75 61,75 - 60,7 61,5 -

13 16,5 16,5 - 65,75 49,25 - 50,5 44,6 -

14 17 17 - 67,75 47 - 52,5 52,5 -

15 17 17 - 48 66 - 69,3 68,1 -

16 16.5 16.5 - 44,5 52 - 60,3 55,6 -

17 11 11 - 38,75 34,5 - 34 41,1 -

18 12 12 - 30 38,5 - 32,1 36 -

№ дефекта Тип искусственного дефекта Размер повреждения, мм2 Максимальная амплитуда от повреждения, %

1 фторопластовая пленка (1) 6,25 51,1

2 фторопластовая пленка (25) 72 53,2

3 фторопластовая пленка (28) 90 95,9

4 фторопластовая пленка (19) 81 59,1

5 фторопластовая пленка (7) 22 69,3

6 фторопластовая пленка (16Я) 42 131,1

7 фторопластовая пленка (4) 18 69,7

8 фторопластовая пленка (22) 35 55,8

9 фторопластовая пленка (10) 7 16,8

10 фторопластовая пленка (13) 45,5 65

11 силиконовая вставка (С1) 37,5 64,6

12 силиконовая вставка (С2) 20 32,5

13 ПО 1 (0 5,1) 20,4 48,5

14 ПО 2 (0 7,6) 45,4 81,8

15 ПО 3 (0 5,5) 23,8 71,2

16 ПО 4 (0 2,9) 6,6 53,6

17 ПО 5 (0 10) 78,5 126,8

18 ПО 6 (0 6,1) 29,2 90