Способы оценки работоспособности изделий из композиционных материалов методом компьютерной томографии

• Автор: Ларин, Алексей Андреевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. КМ и основные технологии, применяемые в технологическом процессе изготовления изделий
1.1. Обзор научных работ, посвященных проблематике неразрушающего контроля изделий из КМ

1.2. Основные характеристики КМ

1.3. Основные технологические процессы изготовления изделий из КМ

1.4. Классификация основных дефектов КМ

Глава 2. Методы контроля изделий из КМ

2.1. Обзор существующих методов НК

2.1.1. Оптические методы контроля

2.1.2. Акустические методы НК

2.1.3. Тепловые методы контроля
2.1.4. Радиоволновой метод неразрушающего контроля
2.1.5. Радиационные методы контроля
2.2. Преимущества и недостатки существующих методов РЖ
2.3. КРТ как современный метод НК изделий из КМ
Глава 3. Основные направления применения КРТ в качестве метода НК изделий из КМ
3.1. Контроль изготовленных изделий и агрегатов из КМ

3.2. НК технологических, элементарных и конструктивно-подобных образцов из КМ
Глава 4. Влияние дефектов внутренней структуры КМ, обнаруживаемых на этапе НК, на свойства изделия
4.1. Оценка изменения физико-механических свойств КМ при наличии дефектов внутренней структуры материала вида «расслоение»
4.2. Построение математической модели повреждений армирующей структуры на примере образца из однонаправленного КМ
4.3. КЭ моделирование повреждений внутренней структуры изделий из КМ и верификация теоретических и экспериментальных данных на примере однонаправленных образцов из КМ
Глава 5. Применение КРТ для оптимизации процессов технологического изготовления изделий из КМ
5.1. Факторы влияния технологии на качество конструкций из КМ
5.2. 3 D-картина внутренней структуры изделий из КМ как способ оценки качества технологических процессов изготовления
5.3. Разработка мероприятий по ремонту поврежденных конструкций по данным НК с помощью КРТ
Заключение
Список литературы и использованных источников

Введение Список используемых сокращений
ИК - инфракрасное
КЛТР - коэффициент линейного температурного расширения
КМ - композиционный материал
КРТ - компьютерная рентгеновская томография
КЭ - конечно-элементное
НДС - напряженно-деформированное состояние НИР - научно-исследовательская работа НК - неразрушающий контроль ОК - объект контроля
ПКМ — полимерный композиционный материал
СВЧ - сверхвысокочастотный
СКО - среднеквадратичное отклонение
ТЗ - техническое задание
УФ - ультрафиолетовое
УСД - уравнения совместности деформаций
RTM - Resin Transfer Molding (пропитка под давлением)
RFI - Resin Film Infusion (отверждение под вакуумом)

методов являются импедансный метод, велосиметрический метод и метод свободных колебаний.
Импедансный метод акустического контроля
Импедансный метод акустического НК основан на определении разности акустических импедансов - произведения скорости звука в среде на плотность среды. Дефекты вида «расслоение» имеют большое различие с основным материалом конструкции по акустическим импедансам, что позволяет идентифицировать дефект по изменению акустического импеданса изделия в зове возбуждения его датчиком-преобразователем.
При отсутствии дефектов в исследуемой зоне изделия значение импеданса определяется колебаниями всей системы монослоёв конструкции из КМ, колеблющейся как единое целое. В зоне дефекта вида «расслоение» и «непро-клей» отдельный монослой на границе контакта с дефектом колеблется самостоятельно, что приводит к значительному изменению величины акустического импеданса и определяющих его параметров колебаний — фазе и её сдвигу, частоте колебаний, амплитуде изгибных колебаний звуковых частот.
Импедансный метод НК широко применяется для контроля многослойных конструкций, в том числе трехслойных с металлическими и неметаллическими обшивками и заполнителями на основе стеклянных, арамидных, металлических и иных видов сот и пенопластов между ними. Метод актуален для контроля качества клеевых соединений между обшивками и монослоями, а также для выявления дефектов вида «расслоение» в изделиях из КМ. Данный метод позволяет выявить относительно неглубоко лежащие дефекты, например, для слоистых пластиков глубина обнаружения расслоения составляет не более 4 - 4,5 мм. В частности, подобные характеристики имеет акустический импедансный дефектоскоп ИД-91М, общий вид которого представлен на рис. 3.