Оценка параметров дефектов структуры композитных материалов с применением аппаратуры тепловизионного и вихретокового неразрушающего контроля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Продемонстрирована возможность определения размера области расслоения и глубины его расположения в неметаллических многослойных слабопроводящих материалах с помощью разработанного импульсного вихретокового оборудования посредством анализа изменений амплитудно-временного распределения дифференциальных сигналов вдоль линии сканирования. Представлен способ получения информации о форме и размерах расслоений, основанный на применении нестационарного теплового метода неразрушающего контроля. Эффективность предложенных методик оценки параметров несплошностей композитных материалов, а также производительность выбранных технических решений подтверждается результатами экспериментальных исследований, проведённых на образцах из углепластиковых композитных материалов с искусственно созданными дефектами структуры, в виде расслоений различного размера и формы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. А. Чичигинa

Национальный исследовательский университет МЭИ; АО «ВНИИАЭС»

Автор, ответственный за переписку.
Email: boris_ch@mail.ru
Россия, Красноказарменная ул., 14, стр. 1, Москва, 111250; ул. Ферганская, 25, Москва, 109507

Д. С. Малушин

Национальный исследовательский университет МЭИ

Email: boris_ch@mail.ru
Россия, Красноказарменная ул., 14, стр. 1, Москва, 111250

А. М. Кокуров

ПАО «Туполев»; Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Email: boris_ch@mail.ru
Россия, наб. Академика Туполева, д.17, Москва, 105005; Малый Харитоньевский пер., 4, Москва, 101000

Д. Е. Субботин

Национальный исследовательский университет МЭИ; ПАО «Туполев»

Email: boris_ch@mail.ru
Россия, Красноказарменная ул., 14, стр. 1, Москва, 111250; наб. Академика Туполева, д.17, Москва, 105005

Список литературы

  1. Rathnakar G., Pal Pandeian P. //Int. J. for Reasearch in Applied Science and Engineering Technology. 2015. V. 3. № 4.P. 898.
  2. Arif M., Asif M., Ahmed I. // Int. J. Engineering and Manufacturing Science. 2017. V. 7. № 2. P. 393.
  3. Toozandehjani M., Kamarudin N., Dashtizadeh Z et al. // Amer. J. Aerospace Engineering. 2018. V. 5. № 1. P. 9.
  4. Kaw A.K. Mechanics of Composite Materials. Boca Raton: CRC Press, 2005.
  5. Mallick P.K. Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design. Boca Raton: CRC Press, 2007.
  6. Advani S.G., Sozer E.M. Process Modeling in Composites Manufacturing. Boca Raton:CRC Press, 2010.
  7. Малушин Д.С.// Письма в ЖТФ. 2019. Т.45. № 15. С.17.
  8. Чернов Л.А., Малушин Д.С., Лунин В.П., Пастухов Е.Г. Устройство определения толщины магнитных отложений на поверхности труб вихретоковым методом. Патент РФ № 143178. Опубл. Офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» № 20 от 20.07.2014.
  9. Малушин Д.С. Многопараметровый контроль многослойных структур импульсным вихретоковым методом. Автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: НИИ интроскопии МНПО «Спектр», 2022. 24 с.
  10. Кокуров А.М., Малушин Д.С., Чичигин Б.А. и др. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 43. № 22. С. 15.
  11. Meola C., Carlomagno G. M., Boccardi S. et al. // 11th Europ. Conf. Non-Destructive Testing (ECNDT 2014). Prague. 06-10 Oct. Red Hook: Curran Associates, Inc. 2014. V. 2. P. 1060.
  12. Ciampa F., Mahmoodi P., Pinto F., Meo M. // Sensors. 2018. V.18. № 2. Article No. 609.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Информативные признаки дифференциального вихретокового сигнала (светлые кружки) на зависимости амплитуды сигнала от времени (сплошная кривая).

Скачать (73KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Плоскости состояния объекта для определения величины и расположения структурной неоднородности внутри многослойного материала при значении неоднородности 20 (1), 40 (2), 60 (3), 80 (4) и 100 мкм (5).

Скачать (133KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Блок-схема (а) и внешний вид (б) системы возбуждения с генератором напряжения специальной формы.

Скачать (328KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Формы выходных напряжений различных генераторов: 1 – напряжение возбуждения (меандр), 2 – напряжение возбуждения специальной формы.

Скачать (70KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сопоставление кривых тока и напряжения в цепях обычного импульсного генератора (а): напряжение (1) и ток (2) в возбуждающей катушке, и сопоставление тока специального возбуждающего генератора (б) при специальной (1) и прямоугольной (2) формах напряжения возбуждения.

Скачать (153KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Накладной абсолютный преобразователь, являющийся составной единицей дифференциального датчика.

Скачать (122KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Идентификация дефектов структуры слоистых композитов с помощью импульсного вихретокового неразрушающего контроля для образцов 1 (а), 2 (б), 3 (в) и 4 (г), закрашены области дефекта.

Скачать (317KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Термограммы образцов 1 (а), 2 (б), 3 (в) и 4 (г) и определенные оптимальные длительности нагрева: Δtопт = 3.5 (а, в) и 2.5 (б, г).

Скачать (607KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024