Интернаука - Интернаука №16 ((часть2) 2020

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