По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 626.75 DOI:10.33920/pro-2-2205-06

Метод вибродиагностики для определения повреждения композитных материалов

Мелешкин Д. А., МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, корп. 1, e-mail: meleshkinda@student.bmstu.ru
Початков С. В., МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, корп. 1, e-mail: pochatkovsv@student.bmstu.ru
Светлов И. С., МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, корп. 1, e-mail: svetlovis@student.bmstu.ru

В работе проведен анализ методов, позволяющих определить упругие свойства композитных материалов. Обосновано применение метода идентификации, базирующегося на экспериментальном модальном анализе. Разработана оснастка для испытаний пластин из углепластика.

Литература:

1. Ленков, С. Н., Ямалиев, В. У., Зубаиров, С.Г. Вибродиагностические исследования на стенде цепного привода штангового скважинного насоса // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2018. — Т. 329, № 5. — С. 76–82.

2. Friswell, M.I. Damage identification using inverse methods //Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. — 2007. — Т. 365. — №. 1851. — С. 393–410.

3. Furch, J., Glos, J., Nguyen, T. T. Identification of the Technical Condition of Roller Bearings by means of Vibrodiagnostics and Tribodiagnostics // Transactions of FAMENA. — 2017. — Т. 41. — №.

3. — С. 99–113.

4. Friswell, M., Mottershead, J.E. Finite element model updating in structural dynamics. — Springer Science & Business Media, 1995. — Т. 38.

5. Pešek, L. et al. Developement of Vibrodiagnostic System of Tram Wheel For Damage Analysis // Engineering MECHANICS. — 2008. — Т. 15. — №. 6. — С. 447–460.

1. Lenkov, S. N., YAmaliev, V. U., Zubairov, S.G. Vibrodiagnosticheskie issledovaniya na stende cepnogo privoda shtangovogo skvazhinnogo nasosa // Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov. — 2018. — T. 329. — №. 5. — S. 76–82.

2. Friswell, M.I. Damage identification using inverse methods //Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. — 2007. — T. 365. — №. 1851. — S. 393–410.

3. Furch, J., Glos, J., Nguyen, T. T. Identification of the Technical Condition of Roller Bearings by means of Vibrodiagnostics and Tribodiagnostics // Transactions of FAMENA. — 2017. — T. 41. — №. 3. — S. 99–113.

4. Friswell, M., Mottershead, J. E. Finite element model updating in structural dynamics. — Springer Science & Business Media, 1995. — T. 38.

5. Pešek, L. et al. Developement of Vibrodiagnostic System of Tram Wheel For Damage Analysis // Engineering MECHANICS. — 2008. — T. 15. — №. 6. — S. 447–460.

Одна из самых главных составляющих любой конструкции — это материал, из которого она сделана. Разработка новых надежных деталей в машиностроении нуждается в применении материалов с высокими физико-механическими, технологическими и химическими свойствами. На сегодняшний день такими свойствами обладают композитные материалы.

Первые композитные материалы были разработаны в начале 1940-х гг. и с тех пор получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. Из них изготавливают такие детали.. как: лопасти ветряков и вертолетов, фюзеляжи самолетов, колеса и ответственные части компрессоров, запчасти автомобилей и многое другое.

Зачастую, ввиду высокой стоимости, проведение натурных испытаний образцов материала, необходимых для определения его упруго-демпфирующих свойств, крайне затруднено. При этом в ряде случаев достаточным может быть определение свойств уже готового изделия из композиционного материала. Такого рода идентификация может быть осуществлена при помощи экспериментального модального анализа и последующего уточнения конечно-элементной модели.

После изготовления любую деталь необходимо проверить на соответствие всем предъявляемым к ней требованиям [1]. Если проконтролировать размеры детали достаточно просто, то, чтобы проверить, например, твердость поверхности или толщину упрочненного слоя, необходимо местно нарушить целостность поверхности детали, что может привести к ухудшению эксплуатационной пригодности и надежности. Для особо ответственных деталей повреждение как основного тела, так и поверхностного слоя бывает совершенно недопустимо. Проверить же деталь на наличие внутренних дефектов такими методами в принципе не представляется возможным.

Там, где использование стандартных контрольных операций ограниченно или вовсе недопустимо, применяют методы неразрушающего контроля (НК).

Неразрушающий контроль основан на взаимодействии проникающих излучений или физических полей с контролируемым объектом.

На сегодняшний день разработано большое количество методов неразрушающего контроля [2]. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, свои области применения.

Для Цитирования:
Мелешкин, Початков, Светлов, Метод вибродиагностики для определения повреждения композитных материалов. Главный механик. 2022;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: