зданные материалы, которые состоят из двух или
по геометрическому признаку. Многие композиты
более компонентов, различающихся по составу и
превосходят традиционные материалы и сплавы по
разделенных выраженной границей, и которые
своим механическим свойствам и в то же время они
5
Журнал «Интернаука»
№ 16 (145), часть 2, 2020 г.
легче[1]. Использование композитов обычно позво-
ках, соответствующих различным полетным и поса-
ляет уменьшить массу конструкции при сохранении
дочным случаям и включают в себя:
или улучшении её механических характеристик.
1) Оценка уровня действующих деформаций при
Высокая коррозионная стойкость, способность к
эксплуатационных нагрузках, которая осуществля-
восприятию ударных нагрузок, отличное качество
ется путем статического тензометрирования;
поверхности, красивый внешний вид обусловили
2) Определение перемещений корпуса ВЗ при
широкое применение композиционных материалов
эксплуатационных нагрузках с помощью датчиков
практически во всех отраслях промышленности в
перемещений.
том числе и авиастроении[2].
Циклические испытания корпуса ВЗ проводятся
В качестве объекта испытаний используется
с целью оценки допустимости повреждений и уста-
корпус воздухозаборника (ВЗ) двигателя из поли-
лостной прочности в обеспечение безопасности
мерных композиционных материалов (ПКМ), изго-
длительной эксплуатации и при проведении работ
товленного по серийной технологии завода изгото-
по поддержанию необходимой летной годности в
вителя. Его нагружали циклическими нагрузками.
процессе всего периода эксплуатации самолета. Ис-
Не исключены случаи того, что корпус (ВЗ) не про-
следования по программе статических и цикличе-
ходит циклические нагрузки т.к. он плохо сопротив-
ских испытаний корпуса ВЗ проводятся на испыта-
ляется статическим нагрузкам, это является одной
тельной установке АО «ОДК-Авиадвигатель»[3].
из ключевых проблем при конструирование авиаци-
Испытания корпуса ВЗ проводятся в стендовых
онного двигателя. Решение этой проблемы является
условиях при положительной температуре окружа-
одной из ключевых задач в авиастроение.
ющей среды.
Конструктивный облик корпуса ВЗ для цикли-
Корпус ВЗ монтируется к установке через алю-
ческих испытаний следующий:
миниевый фланец и препарируется тензорезистора-
1) Корпус ВЗ состоит из композитного корпуса
ми для измерения деформаций.
и алюминиевого фланца.
В ходе циклических испытаний велась реги-
2) Корпус из ПКМ является акустической пане-
страция перемещений с помощью лазерных датчи-
лью с двумя рядами сотового заполнителя и акусти-
ков и измерение деформаций с помощью тензорези-
ческими оболочками с различной степенью перфо-
сторов. В программе WinПос (пакет обработки сиг-
рации.
налов) эти сигналы представлены в виде графиков
3) На корпус из ПКМ с помощью типовых кре-
зависимости деформаций от времени и перемеще-
пежных элементов установлен алюминиевый фла-
ний от времени, соответственно на каждом из цик-
нец.
лов. Всего было проведено 22415 циклов нагруже-
4) Корпус ВЗ монтируется к установке через
ния. На 114, 4950, 9550, 9651, 14350, 14451 и 22415
алюминиевый фланец.
циклах вычислены средние значения деформаций и
5) На корпусе ВЗ имеется фланец крепления
перемещений. Средние значения получены путем
датчика двигателя. На время испытаний датчик не
сложения всех максимальных значений деформаций
устанавливается, поэтому для обеспечения герме-
или перемещений на циклах и делением на количе-
тичности на фланец крепления датчика двигателя
ство этих циклов[4].
устанавливается заглушка.
При испытаниях были использованы одиночные
6) До испытаний корпус ВЗ из ПКМ препариру-
тензорезисторы (маркировка ВА, установленного
ется тензорезисторами для измерения деформаций.
вдоль оси корпуса ВЗ) и розеточные тензорезисторы
7) В заданных точках корпуса ВЗ и установки
(маркировка КФ, состоит из 3 тензорезисторов. Для
для циклических испытаний выполняется измерение
обработки взяты показания тензорезистора, уста-
перемещений.
новленного вдоль оси корпуса ВЗ).
Статические испытания корпуса ВЗ из ПКМ
На рисунке 1 указано расположение тензорези-
проводятся с целью проверки прочности, жесткости,
Читать дальше