Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск

Определение прочностных характеристик полимерных композиционных материалов ультразвуковым методом

Полный текст:

Аннотация

Описана методика определения механических свойств полимерных композиционных материалов (ПКМ) ультразвуковым методом по комплексному параметру, включающему значения скорости распространения импульса УЗК в плоскости изделия, а также частоты основной составляющей спектра импульса УЗК, прошедшего контролируемое изделие по толщине в прямом и обратном направлениях. Предложено оценивать степень накопления микроповреждений в ПКМ по их механическим характеристикам (например, прочности при межслойном сдвиге и прочности при сжатии), определяемым неразрушающим методом. Предложен принципиально новый информативный параметр диагностики, характеризующий затухание УЗК в материале, - частота основной составляющей спектра импульса УЗК, прошедшего изделие по толщине в прямом и обратном направлениях. Показано, что для диагностики материала изделия без его разрушения целесообразно возбуждать продольную волну и волну, подобную симметричной волне нулевого порядка.

Об авторе

В. В. Мурашов
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ)
Россия


Список литературы

1. Мурашов В. В., Мишуров К. С. Оценка прочностных характеристик углепластиков акустическим методом / Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 81 - 85.

2. Генералов А. С., Мурашов В. В., Косарина Е. И., Бойчук А. С. Построение и анализ корреляционных связей для оценки прочностных свойств углепластиков реверберационно-сквозным методом / Авиационные материалы и технологии. 2014. № 1. С. 58 - 63.

3. Каблов Е. Н. Авиационное материаловедение: итоги и перспективы / Вестник РАН. 2002. Т. 72. № 1. С. 3 - 12.

4. Мурашов В. В., Косарина Е. И., Генералов А. С. Контроль качества авиационных деталей из полимерных композиционных материалов и многослойных клееных конструкций / Авиационные материалы и технологии. 2013. № 3. С. 65 - 70.

5. Мурашов В. В. Неразрушающий контроль заготовок и деталей из углерод-углеродного композиционного материала для многоразового космического корабля «Буран» / Труды ВИАМ. 2013. № 4. С. 33 - 42. Ст. 06 (viam-works.ru).

6. Мурашов В. В., Генералов А. С. Контроль многослойных клееных конструкций низкочастотными акустическими методами / Авиационные материалы и технологии. 2014. № 2. С. 59 - 67.

7. Kablov E., Murashov V., Rumyantsev A. Diagnostics of Polymer Composites by Acoustic Methods / Ultrasound. 2006. N 2. P. 7 - 10.

8. Пат. 2214590 Российская Федерация. Способ определения физико-механических характеристик полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления / Каблов E. H., Гуняев Г. М., Карабутов А. А. и др.; заявитель и патентообладатель ФГУП «ВИАМ». -2001135020; заявл. 26.12.01; опубл. 20.10.2003. Бюл. № 29.

9. Каблов E. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 3 - 33.

10. Каблов E. Н. Авиакосмическое материаловедение / Все материалы: Энциклопедический справочник. 2008. № 3. С. 2 - 14.

11. Латишенко В. А. Диагностика жесткости и прочности материалов. - Рига: Зинатне, 1968. - 329 с.

12. Максимов Р. Д., Пономарев В. М. Предпосылки комплексного диагностирования накопления повреждений при деформировании гибридного композита / Сб.: Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов. - Рига: Зинатне, 1983. С. 150- 155.

13. Сорокин К. В., Мурашов В. В., Федотов М. Ю., Гончаров В. А. Прогнозирование развития дефектов в конструкциях из ПКМ способом определения изменений жесткости при актюировании материала / Авиационные материалы и технологии. 2011. №2. С. 20 - 22.

14. Nagem R. J., Seng J. M., Willians J. H. Residual life predictions of composite aircraft structures via nondestructive testing. Part 1: Prediction methodology and via nondestructive / Mater. Eval. 2000. Vol. 58. N9. P. 1065 - 1074.

15. Nagem R. J., Seng J. M., Williams J. H. Residual life predictions of composite aircraft structures via nondestructive testing. Part 2: Degradation modeling and residual life prediction / Mater. Eval. 2000. Vol. 58. N11. P. 1310-1319.

16. Murashov V. V. Types of production and operational defects of the multilayer glud constructions and polymer composite materials products and methods to detect them / Proc. 5th European-American Workshop on Reliability of NDT (Berlin, Germany, Oct. 7-10,2013). [Источник доступа http://www.nde-reliability.de/Proceedings/Posters].

17. Каблов E. H., Старцев О. В., Кротов А. С., Кириллов В. Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. I. Механизмы старения / Деформация и разрушение материалов. 2010. № 11. С. 19 - 27.

18. Каблов E. H., Старцев О. В., Кротов А. С., Кириллов В. Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III. Значимые факторы старения / Деформация и разрушение материалов. 2011. № 1. С. 34 - 40.

19. Кириллов В. H., Ефимов В. А., Шведкова А. К., Николаев E. В. Исследование влияния климатических факторов и механического нагружения на структуру и механические свойства ПКМ / Авиационные материалы и технологии. 2011. № 4. С. 41 - 45.

20. Gunasekera A. M. Monitoring of impact damage products from PCM / Mater. Eval. 2010. Vol. 68. N 8. P. 880 - 887.

21. Потапов А. И., Пеккер Ф. П. Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов. - Л.: Машиностроение, 1977. - 190 с.

22. Гершберг М. В., Илюшин С. В., Смирнов В. Н. Неразрушающие методы контроля судостроительных стеклопластиков. - Л.: Судостроение, 1971. - 210 с.

23. Ашкенази E. К., Гершберг М. В., Илюшин С. В. Косвенный способ оценки прочности стеклопластиков при сдвиге / Сб.: Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля. Вып. 3. - Л.: Судостроение. 1974. С. 198 - 202.

24. Гершберг М. В., Ланчин В. Ф., Ланчина Т. Н. Прочность стеклопластика и ее связь с параметрами импульсного метода / Сб.: Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля. Вып. 3. -Л.: Судостроение, 1974. С. 167 - 184.

25. Мурашов В. В., Ильин В. М., Захарова Т. Т. Оценка прочностных свойств стеклопластика АП-66-151 в тонкостенных крупногабаритных деталях без их разрушения / Автомобильная промышленность. 1973. №9. С. 34-36.

26. ОСТ 5.9102-87. Стеклопластики конструкционные для судостроения. Методы неразрушающего контроля. - Л.: ЦНИИТС, 1987. - 43 с.

27. Eрмолов И. H., Ланге Ю. В. Ультразвуковой контроль / Неразрушающий контроль: Справочник / Под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 3. - М.: Машиностроение, 2006. - 864 с.

28. Latishenko V. A., Matiss J. G., Sandalov A. V. Diagnostics of load carrying capacity of composite structures / 10th World Conference on Non-Destructive Testing. Moscow. 1982. Rep. 5-3.

29. Викторов И. А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. - М.: Наука, 1966. С. 84 - 87.

30. Hand W. Testing reinforced plastics with ultrasonics / Plastics Technol. 1962. Feb. P. 62-67.

31. Ашкенази E. К. Анизотропия машиностроительных материалов. - Л.: Машиностроение. 1969. С. 37 - 39.

32. Барышев С. E. Спектральная плотность последовательности эхо-сигналов / Дефектоскопия. 1974. № 2. С. 19 - 25.

33. Меркулов Л. Г., Токарев В. А. Физические основы спектрального метода измерения затухания ультразвуковых волн в материалах / Дефектоскопия. 1970. № 4. С. 3 - 11.

34. Барышев С. E. Влияние затухания на спектральную плотность эхо-сигналов / Дефектоскопия. 1978. № 1. С. 56 - 62.

35. А. с. 808930 СССР. Способ определения физико-механических характеристик материалов / В. В. Мурашев. - №2724112; заявл. 12.02.79; опубл. 28.02.1981. Бюл. № 8.

36. Мурашов В. В., Румянцев А. Ф., Бузников Ю. Н. Акустический комплексный метод оценки физико-механических свойств полимерных композитных материалов / Сб.: Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов. -Рига: Зинатне, 1983. С. 165 - 170.

37. Мурашов В. В., Румянцев А. Ф., Бузников Ю. Н. Оценка физико-механических характеристик углепластиков комплексным акустическим методом / Сб.: Вопросы авиационной науки и техники. Авиационные материалы. Неметаллические композиционные материалы. - М.: ВИАМ, 1986. С. 105-111.

38. Алабин М. А., Ройтман А. Б. Корреляционно-регрессионный анализ статистических данных в двигателестроении. - М.: Машиностроение, 1974. - 124 с.

39. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений. - М.: Наука, 1971. С. 87.

40. Мурашов В. В. К вопросу определения упругих и прочностных свойств полимерных композиционных материалов акустическим комплексным методом / Деформация и разрушение материалов. 2014. №11. С. 39-45.


Для цитирования:


Мурашов В.В. Определение прочностных характеристик полимерных композиционных материалов ультразвуковым методом. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016;82(10):47-55.

For citation:


Murashov V.V. Ultrasonic Control of the Strength Properties of Polymer Composite Materials. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(10):47-55. (In Russ.)

Просмотров: 260


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)