CC BY
23
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1
УДК 621.4
МЕТОД АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ
КОНСТРУКЦИЙ ЖРД
А. Е. Похолкин Научный руководитель - В. Ю. Журавлёв
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 E-mail: [email protected], [email protected]
Самой главной задачей при проектировании ЖРД является обеспечение его надежной работы. Одним из способов обеспечения надежности является контроль узлов и агрегатов входящих в его состав на наличие скрытых дефектов. Данный метод позволяет обнаруживать дефекты ещё на стадии их возникновения.
Ключевые слова: акустическая эмиссия, контроль, обнаружение дефектов.
METHOD OF ACOUSTIC-EMISSION INVESTIGATIONS IN THE DIAGNOSIS
OF LRE DESIGNS
A. E. Pokholkin Scientific Supervisor - V. Yu. Zhuravlyov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]
The most important task in the design of the LRE is to ensure its reliable operation. One way to ensure reliability is to control components and assemblies in its composition for hidden defects. This method allows you to detect defects even at the stage of their origin.
Keywords: acoustic emission, control, detection of defects.
Метод АЭ основан на регистрации и анализе акустических волн, возникающих в процессе пластической деформации и разрушения (роста трещин) контролируемых объектов[1]. Это позволяет формировать адекватную систему классификации дефектов и критерии оценки состояния объекта, основанные на реальном влиянии дефекта на объект.
Характерными особенностями метода АЭ контроля, определяющими его возможности и область применения, являются следующие:
1. Метод АЭ контроля обеспечивает обнаружение и регистрацию только развивающихся дефектов, что позволяет классифицировать дефекты не по размерам, а по степени их опасности.
2. Метод АЭ контроля обладает весьма высокой чувствительностью к растущим дефектам - позволяет выявить в рабочих условиях приращение трещины порядка долей миллиметра. Предельная чувствительность акустико-эмиссионной аппаратуры по теоретическим оценкам составляет порядка 1Х10-6 мм2, что соответствует выявлению скачка трещины протяженностью 1 мкм на величину 1 мкм.
3. Свойство интегральности метода АЭ контроля обеспечивает контроль всего объекта с использованием двух и более преобразователей АЭ контроля, неподвижно установленных на поверхности объекта.
4. Метод АЭ позволяет проводить контроль различных технологических процессов и процессов изменения свойств и состояния материалов.
5. Положение и ориентация объекта не влияет на выявляемость дефектов.
6. Метод АЭ имеет меньше ограничений, связанных со свойствами и структурой материалов.
Секция «Двигателии энергетические установки летательньш и космических аппаратов»
7. Размеры испытываемых объектов могут достигать несколько километров, при этом необходимо в систему добавлять усилители сигналов либо ставить дополнительные регистрирующие станции [2].
Особенностью метода АЭ, ограничивающей его применение, является в ряде случаев трудность выделения сигналов АЭ из помех. Это объясняется тем, что сигналы АЭ являются шумоподобными, поскольку АЭ есть стохастический импульсный процесс [3]. Поэтому, когда сигналы АЭ малы по амплитуде, выделение полезного сигнала из помех представляет собой сложную задачу. Чтобы упростить выделение сигнала, контроль необходимо проводить в помехоустойчивых помещениях. Для проведения работ необходимы высококвалифицированные специалисты, так как метод достаточно сложный, а его мало изученность требует наработанных баз для разных видов материалов [4].
На испытуемое изделие устанавливается необходимое количество датчиков и подается сигнал. Основными информативными параметрами метода являются амплитуды сигналов и частоты. По ним определяется опасные или растущие дефекты. При сравнении амплитуды сигналов и их частот, полученных в результате эксперимента, с данными, наработанными ранее можно достаточно точно определить не только место дефекта (трещины), но и её размер.
Библиографические ссылки
1. Акустико-эмиссионный метод [Электронный ресурс]. URL: http://www.welding.su/library/ kontrol/kontrol_117.html (дата обращения: 03.03.2016).
2. Акустико-эмиссионная диагностика конструкций / А. Н. Серьезное, Л. Н. Степанова, В. В. Муравьев и др. / под ред. Л. Н. Степановой. М. : Радио и связь, 2000. 280 с.
3. Описание метода акустической эмиссии [Электронный ресурс]. URL: http://www.avek.ru/info/ opisanie_metoda_akusticheskoj_emissii (дата обращения: 03.03.2016).
4. Журавлев В. Ю., Титенков С. В. Запорожский А. С. Методы неразрушающего контроля герметичности пневмогидравлических систем // Решетневские чтения : материалы XVIII Междунар. науч. конф. В 3 ч. Ч. 1. Красноярск, 2014. С. 160-161.
© Похолкин А. Е., 2016
