ЕКСТРУЗІЙНО-ІНТРУЗІЙНА СТРУКТУРА ПОВЕРХНІ ОБШИВКИ ЛІТАКА ЯК ПОКАЗНИК ВТОМНОГО ПОШКОДЖЕННЯ СТАРІЮ-ЧИХ ЛІТАКІВ

Сергій Ромуальдович Ігнатович, Михайло Віталійович Карускевич, Олена Юріївна Корчук, Тетяна Петрівна Маслак, Антон Михайлович Пищик

Анотація


В статті розглядається новий підхід до визначення накопиченого втомного пошкодження конструкцій літаків, які мають значний наліт і потребують оцінки фактичного залишкового ресурсу. В якості показника накопиченого втомного пошкодження розглядається насиченість деформаційного рельєфу поверхні обшивки літака, виготовленої з плакованих алюмінієвих сплавів.

Деформаційний рельєф є сукупністю екструзій, інтрузій та стійких смуг ковзання, які формуються і розвиваються в процесі циклічного навантажування. Можливість кількісної оцінки деформаційного рельєфу доведена в попередніх роботах авторів.

Проблемним моментом раніше запропонованого методу була необхідність моніторингу стану поверхні від самого початку експлуатації літака, тому що деформаційний рельєф виявлявся тільки на попередньо підготовлених поліруванням ділянках поверхні і відображав пошкодження, накопичене за період моніторингу. Це обмежувало можливості оцінки стану елементів конструкції старіючого парку літаків.

В основі нового методу лежить фундаментальна властивість смуг ковзання – їх стійкість, тобто здібність повторно виходити на поверхню після полірування поверхні і циклічного навантажування. Актуальність методу підтверджена результатами статистичного дослідження, яке показало, що в теперішній час в світі не використовується більше 2000 літаків старіючого парку літаків.

Враховуючі велику кількість літаків, експлуатація яких припинена в зв’язку з невизначеністю фактичного залишкового ресурсу, новий метод має значне практичне значення.

В статті наведено дані про природу деформаційного рельєфу поверхні,  показано, що екструзії, інтрузії та смуги ковзання можна спостерігати на поверхні плакованих конструкційних алюмінієвих сплавів засобами оптичної мікроскопії, наведено дані про еволюцію насиченості деформаційного рельєфу поверхні.

Представлено результати оригінальних експериментів, які вказують на можливість виявлення стійких смуг ковзання на обшивці літаків зі значним напрацюванням і кількісної оцінки накопиченого втомного пошкодження.

Ключові слова


старіння літака, авіаційна втома, екструзія, інтрузія, стійкі смуги ковзання, оцінка втомного пошкодження

Посилання


Zasimchuk E.E. Single-crystal as an indicator of fatigue damage / E.E. Zasimchuk, A.I. Radchenko, M.V. Karuskevich // Fatigue Fract Eng M. – 1992. – 15 (12). – P. 281–1283

Karuskevich M.V. Extrusion/intrusion structures as quantitative indicators of accumu-lated fatigue damage / M.V. Karuskevich, O.M. Karuskevich, T.P. Maslak, S.V. Schepak // Int J Fatigue. – 2012. – 39. – P. 116–121.

Karuskevich M.V. Fatigue sensor for aircraft structural health monitoring / M.V. Karuskevich, S.R. Ignatovich, A. Menou, P.O. Maruschak // Symposium on aircraft materials (ACMA 2012) : сonference, 9-12 May 2012 : abstracts. – Fez (Morocco), 2012. – P. 20 – 21.

Karuskevich M.V. Estimation of the accumulated fatigue damage by saturation and fractal dimension of the deformation relief / M.V. Karuskevich, E.Yu. Korchuk, A.S. Yaku-shenko, T.P. Maslak // Strength of Materials, ISSN: 0039-2316. – 2008. – Vol.: 40, Issue: 6. – P. 693 – 697.

Karuskevich M.V. Multi-purpose fatigue sensor. Part 1. Uniaxial and multiaxial fa-tigue / M.V.Karuskevich, S.R. Ignatovich, Т.P. Maslak, A. Menou, P.О. Maruschak //Frattura ed Integrita Strutturale. – 2016. – № 38. – P. 198 – 204.

Karuskevich M.V. Multi-purpose fatigue sensor. Part 2. Physical backgrounds for damages accumulation and parameters of their assessment / M.V.Karuskevich, S.R. Ignato-vich, Т.P. Maslak, A. Menou, P.О. Maruschak // Frattura ed Integrita Strutturale. – 2016. – № 38. – P. 205 – 214.

Schijve J. The significance of cladding for fatigue of aluminium alloys in aircraft structures [NLR TR76065 U] / J Schijve, F. A. Jacobs, P. J. // Tromp. NLR. – Amsterdam. – 1976.

Wanhill, R.J.H. Effects of cladding and anodising on flight simulation fatigue of 2024-T3 and 7475-T761 aluminium alloys, National Aerospace Laboratory NLR, report, 1985-01-31].

J. C. Newman, Jr., X. R. Wu, S. L. Venneri, and C. G. Li. Small-Crack Effects in High-Strength Aluminum Alloys, A NASA/CAE Cooperative Program, NASA. Lang|ey Research Center, NASA Reference Publication 1309. – 1994, may. – 116 p.

A.V. Karlashov, R.G. Gainutdinov, Zh. Baishumurov. Effect of the thickness of the cladding layer on the fatigue and corrosion-fatigue life of aluminum alloy sheet material Fizi-ko-Khimicheskaya Mekhanika Materialov, Vol. 11, No. 4, pp. 39–41, July–August, 1975

P.J.E. Forsyth. Exudation of material from slip bands at the surface of fatigue crys-tals of aluminium-copper alloy, 1953, Nature, 171, 172-173.

Laird, Finney and Kuhlmann-Wilsdorf, Mater Sci Eng 1981. 50:127-131.

http://avolon.aero/wp/wp-content/uploads/2015/03/Avolon-White-Paper-FInal-30-March-2015.pdf.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 0370-2197

Ліцензія Creative Commons
Цей твір ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із зазначенням авторства - Некомерційна - Без похідних творів 3.0 Неадаптована