|
DOI: 10.14489/td.2022.03.pp.018-025
Степанова Л. Н., Чернова В. В., Петрова Е. С.
ПРОЧНОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГОФРИРОВАННОГО АВИАЦИОННОГО ЛОНЖЕРОНА ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА
(с. 18-25)
Аннотация. Приведены результаты натурных прочностных испытаний авиационного лонжерона из углепластика с гофрированной стенкой. Прочностные испытания конструкции лонжерона выполнялись в три этапа, включающие статическое и циклическое нагружение. В процессе каждого этапа нагружения выполняли акустико-эмиссионный (АЭ) и тензометрический контроль лонжерона. Локация сигналов АЭ в режиме реального времени характеризовала наиболее опасные области в процессе разрушения прикорневой зоны лонжерона и осуществлялась с использованием алгоритма временно́го окна, передвигающегося по реализации сигнала АЭ. Для определения времени прихода сигнала АЭ выбирали два пороговых уровня, один из которых соответствовал уровню шума предыстории, а второй уровень – минимальному уровню энергии сигнала, превышающего уровень шумов. С использованием тензометрии находили максимальные напряжения в различных зонах лонжерона, где происходила локация сигналов АЭ.
Ключевые слова: авиационный лонжерон, статическое и циклическое нагружение, акустическая эмиссия, тензометрия.
Stepanova L. N., Chernova V. V., Petrova E. S.
STRENGTH TESTS OF A CORRUGATED AIRCRAFT CFRP SPAR
(pp. 18-25)
Abstract. The results of full-scale strength tests of an aircraft spar made of carbon fiber with a corrugated wall are presented. Strength tests of the spar structure were carried out in three stages, including static and cyclic loading. During each stage of loading, acoustic emission (AE) and strain gauge control of the spar was carried out. Real-time location of AE signals characterized the most dangerous areas in the process of destruction of the root zone of the spar and was carried out using the "time window" algorithm moving along the implementation of the AE signal. To determine the time of arrival of the AE signal, two threshold levels were selected, one of which corresponded to the prehistory noise level, and the second level corresponded to the minimum signal energy level exceeding the noise level. Using tensometry, the maximum stresses were found in different zones of the spar, where the AE signals were located.
Keywords: aircraft spar, static and cyclic loading, acoustic emission, tensometry.
Л. Н. Степанова (ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина», Новосибирск, Россия) E-mail: aergroup@ ngs.ru
В. В. Чернова (ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет путей сообщения», Новосибирск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Е. С. Петрова (ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина», Новосибирск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
L. N. Stepanova (FSUE “Siberian Aeronautical Research Institute named after S. A. Chaplygin”, Novosibirsk, Russia) E-mail: aergroup@ ngs.ru
V. V. Chernova (Siberian Transport University (STU), Novosibirsk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
E. S. Petrova (FSUE “Siberian Aeronautical Research Institute named after S. A. Chaplygin”, Novosibirsk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Мурашов В. В. Контроль и диагностика многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов акустическими методами. М.: Издательский дом «Спектр», 2016. 244 с.
2. Фейгенбаум Ю. М., Миколайчук Ю. А., Метелкин Е. С., Батов Г. П. Место и роль неразрушающего контроля в системе поддержания летной годности композитных конструкций // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2015. № 9. С. 71 – 82.
3. Markus G. R. Sause. On Use of Signal Features for Acoustic Emission Souse Identification in Fibre-Reinforced Composites // Journal of Acoustic Emission. 2018. V. 35. P. 125 – 136.
4. Lexmann M., Bueter A., Schwarzaupt O. Structural Health Monitoring of Composite Aero-Space Structures with Acoustic Emission // Journal of Acoustic Emission. 2018. V. 35. P. 172 – 193.
5. Sikdar S., Mirgl P., Bantrjee S., Ostachowicz W. Damage-Induced Acoustic Emission Source Monitoring in a Honeycomb Sandwich Composite Structure // Composites. Pt B 158. 2019. P. 179 – 188.
6. Акустико-эмиссионный контроль авиационных конструкций / А. Н. Серьезнов, Л. Н. Степанова, С. И. Кабанов и др. М.: Машиностроение / Машиностроение – Полет, 2008. 440 с.
7. Серьезнов А. Н., Степанова Л. Н., Петрова Е. С., Чернова В. В. Прочностные испытания стыковых узлов авиационных лонжеронов из углепластика с использованием метода акустической эмиссии и тензометрии // Конструкции из композиционных материалов. 2021. № 3. С. 49 – 56.
8. Stepanova L., Kabanov S., Matveeva I., Chernova V. Strength Tests of Carbon Plastic Samples Using Dynamic Tensometry // Transportation Research Procedia. 2021. V. 54. P. 220 – 227.
9. Stepanova L., Ramazanov I., Chernova V. Acoustic and Emission Analysis of the Defect Nucleation Process in Carbon Fiber Reinforced Plastic Samples // Transportation Research Procedia. 2021. V. 54. P. 320 – 327.
10. Барсук В. Е., Степанова Л. Н., Кабанов С. И. Акустико-эмиссионный контроль дефектов при статических испытаниях конструкции композиционного самолета // Контроль. Диагностика. 2018. № 4. C. 14 – 19.
1. Murashov V. V. (2016). Control and diagnostics of multilayer structures made of polymer composite materials by acoustic methods. Moscow: Izdatel'skiy dom «Spektr». [in Russian language]
2. Feygenbaum Yu. M., Mikolaychuk Yu. A., Metelkin E. S., Batov G. P. (2015). Place and role of non-destructive testing in the airworthiness maintenance system of composite structures. Nauchniy vestnik GosNII GA, (9), pp. 71 – 82. [in Russian language]
3. Markus G. R. Sause. (2018). On Use of Signal Features for Acoustic Emission Souse Identification in Fibre-Reinforced Composites. Journal of Acoustic Emission, Vol. 35, pp. 125 – 136.
4. Lexmann M., Bueter A., Schwarzaupt O. (2018). Structural Health Monitoring of Composite Aero-Space Structures with Acoustic Emission. Journal of Acoustic Emission, Vol. 35, pp. 172 – 193.
5. Sikdar S., Mirgl P., Bantrjee S., Ostachowicz W. (2019). Damage-Induced Acoustic Emission Source Monitoring in a Honeycomb Sandwich Composite Structure. Composites, Part B 158, pp. 179 – 188.
6. Ser'eznov A. N., Stepanova L. N., Kabanov S. I. et al. (2008). Acoustic emission control of aircraft structures. Moscow: Mashinostroenie / Mashinostroenie – Polet. [in Russian language]
7. Ser'eznov A. N., Stepanova L. N., Petrova E. S., Chernova V. V. (2021). Strength testing of butt joints of aircraft spars made of carbon fiber using the method of acoustic emission and tensometry. Konstruktsii iz kompozitsionnyh materialov, (3), pp. 49 – 56. [in Russian language]
8. Stepanova L., Kabanov S., Matveeva I., Chernova V. (2021). Strength Tests of Carbon Plastic Samples Using Dynamic Tensometry. Transportation Research Procedia, Vol. 54, pp. 220 – 227.
9. Stepanova L., Ramazanov I., Chernova V. (2021). Acoustic and Emission Analysis of the Defect Nucleation Process in Carbon Fiber Reinforced Plastic Samples. Transportation Research Procedia, Vol. 54, pp. 320 – 327.
10. Barsuk V. E., Stepanova L. N., Kabanov S. I. (2018). Composite airplane construction acoustic emission testing during static loading. Kontrol'. Diagnostika, (4), pp. 14 – 19. [in Russian language] DOI 10.14489/td.2018.04.pp.014-019
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2022.03.pp.018-025
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2022.03.pp.018-025
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»