Мониторинг элементов авиационных конструкций по данным тензометрии

Проведен анализ кинетики напряженно-деформированного состояния по данным тензометрии как один из методов мониторинга целостности авиационной конструкции и перспективный способ обеспечения безопасности при длительной эксплуатации авиационной техники. Представлены преимущества мониторинга состояния с помощью бортовых систем перед комплексом работ, направленных на поддержание летной годности, которые заключаются в основном в периодических осмотрах. Показаны результаты применения мониторинга при исследовании усталостных характеристик элементов авиаконструкций в ЦАГИ. Исследование проводили на образцах продольных стыков фюзеляжа. Рассмотрено несколько типов усталостных повреждений, характерных для эксплуатации продольных стыков, и проведена оценка возможности обнаружения дефектов путем контроля местного напряженно-деформированного состояния при различных вариантах разрушения. При проведении исследования использовали данные о фронтах и скоростях распространения усталостных трещин, полученные методом количественной фрактографии. Оценена возможность контроля нескольких типовых конструктивно-технологических вариантов продольного соединения. Представлены результаты определения зон изменения НДС в несущем листе с одной магистральной трещиной, что является наиболее типичным усталостным повреждением продольных фюзеляжных стыков. По результатам исследования предложены оптимальные места расположения датчиков для контроля целостности соединения. Исследования подтверждают, что метод мониторинга повреждений конструкции по данным тензометрии может успешно применяться в ресурсных испытаниях и имеет перспективу использования в эксплуатации при поддержании целостности стыков и других мест ограниченного доступа методами инструментального неразрушающего контроля.

1. Оценка допустимости повреждений и усталостной прочности конструкции. Рекомендательный циркуляр РЦ-АП 25.571-1А. — М.: МАК, 2015. — 107 с.

2. Balageas D., Fritzen C.-P., Güemes A. Structural Health Monitoring. — London: ISTE Ltd., 2006. — 496 p.

3. Ramesh Sundaram, Kamath G. M., Nitesh Gupta, Subba Rao M. Damage Studies in Composite Structures for Structural Health Monitoring using Strain Sensors. — B.: Advanced Composites Division, National Aerospace Laboratories, 2010. P. 1 – 17.

4. Нестеренко Б. Г., Нестеренко Г. И. Живучесть самолетных конструкций / Научный вестник МГТУ ГА. 2007. № 119. С. 57 – 69.