По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 335.67.1

Разработка устройства цифровой ширографии

Бурков М. В. канд. техн. наук, доцент, Томский политехнический университет, 634050, Томск, пр. Ленина, д. 30, е-mail: burkov@tpu.ru

Представлена модель устройства цифровой ширографии, которая позволит повысить скорость проведения неразрушающего контроля в режиме реального времени (с частотой регистрации видеоизображения). Устройство позволяет за один проход исследовать большие площади с сохранением одинакового пространственного разрешения. С использованием специализированных объективов (универсальная конструкция прибора позволяет использовать широкую номенклатуру объективов) устройство позволит решать и исследовательские задачи, требующие высоких значений точности и разрешающей способности. Преимуществом разрабатываемого устройства является возможность гибкой адаптации оптической схемы и программного обеспечения для нужд конкретного заказчика, что невозможно при покупке готового комплекса зарубежных производителей.

Литература:

1. Steinchen W. Digital Sherarography. Theory and application of digital speckle pattern shearing interferometry. Washington: SPIE press, 2003. 312 p.

Авиастроение является одной из самых высокотехнологичных отраслей промышленности, требующих применения прочных и легких материалов. На сегодняшний день конструкции серийно выпускающихся самолетов на 80 % (по массе) состоят из металлических сплавов, в то время как всего 20 % приходится на композиты. Модернизация технологий обработки, применение различных упрочняющих покрытий позволяет незначительно снизить массу конструкций новых самолетов, сохраняя исходный уровень прочности. Новый переход к более легким конструкциям возможен при значительном расширении области применения композитов. Так, новые самолеты Boeing 787 и Airbus А350XWB уже на 50 % состоят из углепластиков, которые применяют в ответственных высоконагруженных узлах: лонжеронах крыла, обшивке фюзеляжа, оперении.

Однако, в отличие от металлов, композиты обладают сложной гетерогенной структурой, что приводит к появлению значительного количества дефектов как производственного, так и эксплуатационного характера. Большой проблемой являются слабозаметные ударные повреждения углепластиковых конструкций (Barely visible impact damage — BVID), причиной появления которых является отсутствие у данного материала пластических свойств. Так, например, на дюралевой обшивке удар привел бы к появлению вмятины, благодаря пластическим свойствам, в то время как на углепластике образуется практически незаметное с наружной стороны ударное повреждение, характеризующееся разрывом волокон и расслоением внутри. Такие повреждения, особенно находящиеся в зонах перепада жесткости, развиваясь в процессе эксплуатации, могут стать причиной разрушения конструкции.

Одним из самых распространенных методов контроля является ультразвуковой, однако из-за необходимости поточечного ручного сканирования и использования контактной жидкости данный метод является непроизводительным и его использование приводит к длительному простою авиационной техники и финансовым потерям. Значительный интерес представляют оптические методы неразрушающего контроля (НК), благодаря полномасштабности и бесконтактности. Сдвиговая спекл-интерферометрия, или ширография, — это разновидность интерферометрических методов НК, с помощью которой регистрируется производная (что делает метод нечувствительным к перемещению исследуемого объекта как жесткого целого, в частности при вибрации) от компонент вектора перемещений на поверхности объекта [1]. Таким образом, измеряя и анализируя поверхностные деформации, можно обнаруживать дефекты в исследуемом материале.

Для Цитирования:
Бурков М. В., Разработка устройства цифровой ширографии. Конструкторское Бюро. 2021;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: