По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 626.75

Метод вибродиагностики для определения повреждения композитных материалов

Мелешкин Д. А. Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, e-mail: meleshkinda@student.bmstu.ru
Початков С. В. Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, e-mail: pochatkovsv@student.bmstu.ru
Светлов И. С. Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, 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. – V. 365. – N 1851. – P. 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. – V. 41. – N 3. – P. 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. – V. 15. – N 6. – P. 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 Д. А., Початков С. В., Светлов И. С., Метод вибродиагностики для определения повреждения композитных материалов. Современные методы технической диагностики и неразрушающего контроля деталей и узлов. 2022;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: