Разработка методов построения и конструктивно-технологических основ реализации элементной базы систем мониторинга дефектов конструкций

• Автор: Исаева, Алина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА ДЕФОРМАЦИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОДВИЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Теоретические основы НК иД
1.2. Анализ существующих методов и методик мониторинга деформаций
1.3. Обоснование необходимости разработки методов и методик мониторинга деформаций поверхностей подвижных
конструкций
1.4. Требования, предъявляемые к системам мониторинга
деформаций поверхностей подвижных конструкций
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
2.1 Прямая и обратная задачи электроимпедансной
томографии, методы реконструкции
2.2 Моделирование дефектов в тонкой пленке
2.3 Эффективность определения дефекта
в тонкой пленке
2.4 Статистический анализ эффективности
определения дефекта
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ И
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ РЕАЛИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
3.1 Чувствительный элемент на основе механолюминесцентного материала
3.2 Сенсор трещин на основе механолюминесцентного чувствительного элемента
3.3 Разработка численной модели механических напряжений
в тонких пленках, инициированных лазерным импульсом
3.3.1 Построение непрерывной математической
модели механических напряжений
3.3.2 Построение дискретной модели
механических напряжений
3.3.3 Разработка методики и программных средств численного моделирования деформаций в тонких пленках для средств мониторинга
конструкций
3.3.4 Анализ результатов численного моделирования деформаций в тонких пленках для средств
мониторинга конструкций
3.4 Разработка технологического маршрута изготовления элементной базы системы анализа дефектов поверхности конструкций с использованием
механолюминесценции
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ И КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ РЕАЛИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОММУТИРУЕМЫХ ДАТЧИКОВ ТРЕЩИН
4.1 Разработка метода построения элементной базы систем анализа дефектов поверхности конструкций с
использованием коммутируемых датчиков трещин
4.2 Технология изготовления элементной базы системы анализа дефектов поверхности конструкций с использованием коммутируемых датчиков
трещин
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
Д — дефектоскопия;
ИАС - инженерно-авиационная служба; КС — координационные соединения;
ЛА - летательные аппараты;
НК - неразрушающий контроль;
ОК - объект контроля;
ТД — техническая диагностика;
ТС - техническое состояние;
ТУ - техническое устройство;
ЭИТ - электроимпедансная томография; ЧЭ - чувствительный элемент

1.4. Требования, предъявляемые к системам мониторинга дефектов поверхностей подвижных конструкций
Методы неразрушающего контроля, независимо от физических принципов, на которых они основаны, должны удовлетворять некоторым общим требованиям, иначе их разработка представляется нерациональной.
Системы эксплуатационного контроля должны удовлетворять следующим требованиям:
- универсальность применения;
- портативность, малая масса, транспортабельность;
- простота в обращении, высокая надежность;
- автономность питания электрической энергией и возможность питания от аэродромных источников энергии;
- достаточная механическая защита и приспособленность для работы на открытом воздухе при положительной и отрицательной температуре;
- наличие специальных приспособлений, позволяющих проводить контроль деталей, расположенных в труднодоступных местах [2].
Постоянное совершенствование авиационной техники, использование новых материалов в самолетостроении, новые конструкторские решения обуславливают появление дополнительных требований к разрабатываемым методам построения элементной базы систем мониторинга дефектов.
В последние годы для авиационных конструкций стали применяться композиционные материалы, представляющие собой сочетание волокон из высокопрочных материалов с различными матрицами (связующими). Хрупкие волокна, составляющие силовую арматуру композиции, защищены от механических повреждений матрицей, которая передает нагрузку от одного волокна к другому за счет усилий сдвига [14].
Еще одним отличительным свойством композиционных материалов является анизотропия их свойств, что дает возможность создавать материалы с заданным распределением жесткости и прочности.