Разработка средств и метода магнитных шумов для контроля остаточных напряжений в стойках шасси летательных аппаратов

• Автор: Рукавишников, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

‘ 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА
МАГНИТНЫХ ШУМОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕННИЙ В ИЗДЕЛИЯХ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
1.1. Анализ причин разрушения изделий авиационной техники и
пути повышения ресурсов их работы
1.2. Эффект Баркгаузена и комплекс технологических проблем повышения эксплуатационных свойств деталей авиационной техники
1.3. Анализ физических особенностей контроля с использованием магнитных шумов
1.4. Анализ информативных параметров и проблемы практической реализации метода магнитных шумов для контроля
остаточных напряжений
ВЫВОДЫ
2. АНАЛИЗ МАГНИТНЫХ ШУМОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ МИКРО- И МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ
2.1. Модели магнитного шума
* 2.1.1. СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНОГО ШУМА
2.1.2. СТАТИСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЭМИССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНОГО ШУМА
2.2. Прибор АФС для контроля методом магнитных шумов
2.3. Исследование взаимосвязи параметров магнитных шумов с уровнем микро- и макронапряжений
2.3.1. ЭКСПЕРИМЕНТ И ОБОРУДОВАНИЕ
2.3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ
• МАГНИТНЫХ ШУМОВ ОТ УРОВНЯ МИКРОНАПРЯЖЕНИЙ
2.3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ ШУМОВ ОТ УРОВНЯ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ

2.3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ ШУМОВ ОТ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ
* ВЫВОДЫ
3. КОНТРОЛЬ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ
3.1. Оценка остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании
3.2. Контроль режимов и параметров поверхностного
пластического деформирования методом магнитных шумов
3.3. Контроль усталостных повреждений в поверхностном слое
образцов из стоек шасси летательных аппаратов
ВЫВОДЫ
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ, НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА БАРКГАУЗЕНА, ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТОЙКАХ ШАССИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
4.1. Разработка индикатора механических напряжений
4.2. Определение оптимального интервала усреднения при
* измерении текущих параметров магнитного шума
4.2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА УСРЕДНЕНИЯ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ТЕКУЩЕЙ
ИНТЕНСИВНОСТИ МАГНИТНОГО ШУМА
4.2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА УСРЕДНЕНИЯ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ТЕКУЩЕГО ЧИСЛА ВЫБРОСОВ МАГНИТНОГО ШУМА
ВЫВОДЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
* ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность диссертационной работы. Повышение надежности и долговечности работы изделий авиационной техники связано с возможностью управления остаточными напряжениями (ОН) на всех этапах технологического процесса их производства и эксплуатации.
Сжимающие ОН существенную роль играют в технологии производства и эксплуатации высокопрочных изделий, т.к. стойки шасси летательных аппаратов, работающих в тяжелых условиях циклического и повторностатического нагружения. Их повреждения обусловлены, главным образом, усталостными разрушениями, т.е. недостаточной усталостной прочностью. Это обосновывает выбор вида сталей при их производстве с высоким уровнем прочностных и пластических свойств. К таким материалам относится среднеуглеродистая легированная сталь 30ХГСН2А.
Одним из эффективных методов повышения усталостной прочности при изготовлении и ремонте деталей авиационной техники, работающих в условиях знакопеременных циклических нагрузок, является отделочно-упрочняющая обработка, осуществляемая методом поверхностного пластического деформирования (ППД).
Возникающие при некоторых видах обработки ППД остаточные сжимающие напряжения способствуют повышению малоцикловой выносливости, износостойкости, сопротивления коррозийной усталости, предела выносливости, контактной прочности и других эксплуатационных свойств изделий, при условии выбора в каждом конкретном случае наиболее рационального метода и назначения оптимальных режимов обработки.
Проблема анализа и регулирования ОН в технологиях производства деталей авиационной техники требует применения методов неразрушающего контроля (НК), как на этапе отработки технологии производства, так и в процессе их изготовления, эксплуатации и ремонта.

а= 104 с'1; Р= 105 с'1
Рис. 2.6. Распределение числа выбросов МШ для разного уровня макронапряжений (параметр о0) и относительного уровня селекции С*:
1 - Сто = 250 МПа, С* = 0,5;
2 - ст0 = 0 МПа, С* = 0,2;
3 - ст0 = 250 МПа, С* = 0,2;
4 - а0 = 500 МПа, С* = 0,2.