Сравнение совмещенной и раздельно-совмещенной схем ультразвукового контроля углепластиков

В настоящее время полимерные композиционные материалы (ПКМ) все чаще применяют в различных отраслях промышленности. Широкое внедрение ПКМ связано с необходимостью обеспечения надежной и безопасной эксплуатации конструкций из них, что требует разработки и применения методов неразрушающего контроля. Анализ методов контроля ПКМ показал, что наиболее перспективным из них является ультразвуковой метод, обладающий наибольшей чувствительностью к характерным технологическим и эксплуатационным дефектам в композите. Приведены результаты исследований по ультразвуковому контролю образцов из ПКМ (углепластика) с искусственными и технологическими дефектами различных размеров. Экспериментальные образцы толщиной 4,0 мм были выполнены с заложенными дефектами в виде фторопластовых пленок диаметром 4, 8 и 12 мм, имитирующими технологические дефекты, появление которых в производстве может быть обусловлено технологическими отклонениями при формовании или несоблюдением технологических режимов. Проведены эксперименты на образцах толщиной 4,0 мм с искусственными дефектами в виде плоскодонных отражателей, имитирующими расслоения и непроклеи. Плоскодонные искусственные отражатели диаметром 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12 мм, выполненные цекованием на одинаковой глубине 2,0 мм, предназначены для оценки чувствительности, а отражатели диаметром 8 мм на глубине 3,5; 2,0 и 0,5 мм — для оценки возможности выявления дефектов в приповерхностных зонах. Рассмотрены теоретически и экспериментально преимущества и недостатки совмещенной и раздельно-совмещенной схем контроля.

Литература

[1] Завидей В.И., Васенев Ю.Г., Ступаченко С.Л. Комплексный подход к выявлению дефектов многослойных конструкций из композиционных материалов. URL: http://www.panatest.ru/static?al=COMPOSITE+MATERIALS (дата обращения 15 ноября 2015).

[2] Алешин Н.П., Григорьев М.В., Щипаков Н.А. Современное оборудование и технологии неразрушающего контроля ПКМ. Инженерный вестник, 2015, № 1, с. 533–538. URL: http://engbul.bmstu.ru/doc/754392.html (дата обращения 10 октября 2015).

[3] Григорьев М.В., Прилуцкий М.А., Щипаков Н.А., Лавренченко М.А. Влияние основных типов дефектов в монолитных образцах из ПКМ, выявляемых с использованием ультразвукового контроля, на прочностные характеристики материала. Сварка и Диагностика, 2015, № 6, с. 11–14.

[4] Shen Q., Omar M., Dongri S. Ultrasonic NDE Techniques for Impact Damage Inspection on CFRP Laminates. Journal of Materials Science Research, 2012, vol. 1 (1), pp. 1–16. URL: http://www.ccsenet.org/journal/index.php/jmsr/article/view/11648/9703 (дата обращения 10 ноября 2015).

[5] Wrobel G., Wierzbicki L., Pawlak S. A method for ultrasonic quality evaluation of glass/polyester composites. Archives of Materials Science and Engineering, vol. 28, no. 12, pp. 729–734.

[6] Бойцов Б.В., Васильев С.Л., Громашев А.Г., Юргенсон С.А. Методы неразрушающего контроля, применяемые для конструкций из перспективных композиционных материалов. Труды МАИ, 2011, вып. 49. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=28061&PAGEN_2=2 (дата обращения 01 ноября 2015).

[7] Алёшин Н.П. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений. Москва, Машиностроение, 2013. 576 с.

[8] Миронов Ю.М., Храповицкая Ю.В., Макеев М.О., Нелюб В.А., Бородулин А.С., Чуднов И.В., Буянов И.А. Оценка структурных дефектов углеродных волокон и полимерных композиционных материалов на их основе. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, № 11, с. 1–7. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/281952.html (дата обращения 10 ноября 2015).

[9] Куликов В.В., Петрова А.П. Анализ типов дефектов в клеевых соединениях авиационной техники и их ремонт. Клеи. Герметики. Технологии, 2011, № 5, с. 24–27.

[10] Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головкин Г.С., Крыжановский В.К. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. Санкт-Петербург, Профессия, 2008. 560 с.

[11] Коган Д.И., Чурсова Л.В., Петрова А.П. Технология изготовления ПКМ способом пропитки пленочным связующим. Клеи. Герметики. Технологии, 2011, № 6, с. 25–29.