CC BY
20Эксплуатация и надежность авиационной техники
УДК 629.735.3
ПАРАМЕТРЫ КОРРОЗИОННОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ФЮЗЕЛЯЖА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
А. В. Кацура
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Проведён анализ критериев определения значимости коррозионного повреждения с позиций общих положений сопротивления усталости, практики технических обслуживаний и ремонтов авиационной техники и результатов экспериментальных исследований усталостной долговечности алюминиевых сплавов с коррозионными дефектами.
Ключевые слова: коррозия, критерии, повреждения.
PARAMETRES OF CORROSION DAMAGE OF AIRCRAFT FUSELAGE
A. V. Kacura
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: [email protected]
Analysis of criteria of corrosion damage in terms of general positions of endurance strength, practice of technical maintenance and repair of aircraft and results of experimental researches offatigue endurance of aluminum alloys with corrosion defects has investigated.
Keywords: corrosion, criteria, damage.
Естественным критерием для АК с коррозионными повреждениями является ресурсная характеристика - остаточная усталостная или коррозионно-усталостная долговечность, предопределяемая местоположением, видом и размерами повреждения. В основном оценка долговечности натурных конструкций или элементов конструкций с коррозионными дефектами производится при стендовых или лабораторных испытаниях. При видимой значительности проведенной работы эффект невелик, так как частными случаями нельзя закрыть все многообразие вероятных ситуаций. Общий подход может состоять в определении остаточной долговечности конкретного фрагмента конструкции с дефектом по справочным данным материала с учетом определяющих долговечность параметров. Необходимо также четко обозначить, что именно при анализе коррозионного повреждения подлежит контролю и измерению [2; 3; 4].
Принимая во внимание известные явления усталости металлов, можно предсказать, что на финальных стадиях в сравнении с началом эксплуатации могут быть допустимы более существенные по эффекту снижения усталостной долговечности дефекты конструкции (требование остаточной прочности должно выполняться по определяемой в нормах летной годности располагаемой наработке конструкции). Иначе говоря, решение задачи должно подчиняться очевидному для усталостной прочности положению: «больше дефект -меньше усталостная долговечность» - в этом смысле для подобных по конфигурации дефектов любой пара-
метр, например геометрический размер (глубина дефекта) или масса удаленного коррозией металла, должен коррелировать с усталостной долговечностью. Предшествующие исследования показали, что сопротивление усталости имеет обратную зависимость от величин и глубины, и диаметра язвы. Следовательно, критериальный параметр язвы должен включать в себя эти измерения. Достаточно удовлетворительный результат дает уже первое приближение: перестроение исходных данных в зависимости от произведения диаметра язвы на глубину или, как сделано в данном случае, от двух третей произведения - площади сечения язвы параболической формы - сводит первичные кривые в одну. Выпадающие из общей зависимости долговечности, обозначенные перечеркнутыми символами, относятся к сквозным язвам - качественно другому случаю нарушения сплошности материала (не представляющему для цели работы существенного практического интереса).
Библиографические ссылки
1. Артамоновский В. П., Кордонский Х. Б. Оценка максимального правдоподобия при простейшей группировке данных // Теория вероятностей и ее применение. В 15 т. М. : Наука, 1970. Т. 1. С. 132-136.
2. Белов В. К., Рудзей Г. Ф., Калюта А. А. Повышение усталостной долговечности заклепочных и сварных соединений авиационных конструкций технологическими методами : монография. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2006. 179 с.
Решетневскуе чтения. 2014
3. Кацура А. В., Лавренов В. А. Влияние операций упрочнения на усталостную долговечность элементов конструкций авиационной техники // Вестник СибГАУ. 2011. Вып. 5. С. 118-122.
4. Семихов А. Ф. Обеспечение ресурсами конструкций. Опыт самолетостроения // Машиноведение. 1986. № 5. С. 11-18.
References
1. Artamonovskiy V. P., Kordonskiy Kh. B. Otsenka maksimal'nogo pravdopodobiya pri prosteyshey gruppirovke dannykh. Teoriya veroyatnostey i ee primenenie. V 15 t. M. : Nauka, 1970. T. 1. S. 132-136.
2. Belov V. K., Rudzey G. F., Kalyuta A. A. Povyshenie ustalostnoy dolgovechnosti zaklepochnykh i svarnykh soedineniy aviatsionnykh konstruktsiy tekhnologicheskimi metodami : monografiya. Novosibirsk : Izd-vo NGTU, 2006. 179 s.
3. Katsura A. V., Lavrenov V. A. Vliyanie operatsiy uprochneniya na ustalostnuyu dolgovechnost' elementov konstruktsiy aviatsionnoy tekhniki // Vestnik SibGAU. 2011. Vyp. 5. S. 118-122.
4. Semikhov A. F. Obespechenie resursami konstruktsiy. Opyt samoletostroeniya // Mashinovedenie. 1986. № 5. S. 11-18.
© Кацура А. В., 2014
УДК 629.735.3
ВЛИЯНИЕ КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ НА УСТАЛОСТНУЮ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
А. В. Кацура, Д. Е. Строков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Выполнение требований норм летной годности ВС возможно лишь при наличии соответствующих методов и средств оценок возможных повреждений. Любое повреждение силовой конструкции, в том числе и коррозионное, требует оценки и определения условий безопасности дальнейшей эксплуатации или необходимости ремонта конструкции.
Ключевые слова: коррозия, долговечность конструкции.
INFLUENCE OF CORROSION DAMAGE ON FATIGUE ENDURANCE OF ALUMINUM ALLOYS
A. V. Kacura, D. E. Strokov
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: [email protected]
Implementation of requires airworthiness of aircraft is possible when methods and means ofpotential damage assessments are researched. Either damage of load carrying structure including corrosion damage requires assessment and determination of conditions offurther exploitation or repair necessity of construction.
Keywords: corrosion, endurance of construction.
Выполнен анализ характеристик коррозионных повреждений, определяющих остаточную усталостную долговечность элементов конструкции. Экспериментальными исследованиями доказано, что наиболее близка к функциональной зависимости и устойчива к изменениям конфигураций связь циклической долговечности по зарождению трещины зоны повреждения язвенной или расслаивающей коррозии с параметром (мерой) повреждения:
f = F /12, (1)
где F - площадь сечения миделя повреждения; t -толщина элемента в зоне повреждения.
Теоретически и экспериментально показана возможность применения единой характеристики сплава с КП для поверхностных и кромочных повреждений. Получены характеристики сплава В95пчТ2 для диапазона циклических максимальных напряжений от нулевого цикла 100... 180 МПа. Разработаны методы прогнозирования (оценки с учетом вероятности разрушения): циклической долговечности зоны повреждения, размеров повреждения допускаемых по условию не снижения ресурса элемента конструкции, остаточной циклической долговечности элемента с концентраторами напряжений и КП [1; 4; 5]. Полученные
