Методы, средства контроля, диагностики и испытаний композиционных материалов при эксплуатации авиационных двигателей

• Автор: Копылов, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В КОНСТРУКЦИЯХ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПО ИХ КОНТРОЛЮ НА АВИАПРЕДПРИЯТИЯХ

1.1. Особенности применения композиционных материалов в авиационных двигателях

1.2. Углеродсодержащие композиционные материалы с защитными покрытиями, используемые в элементах конструкций современных авиационных двигателей, - сложный объект контроля
1.3. Состояние проблемы по контролю высокотемпературных композиционных материалов на авиапредприятиях

1.4. Структура диссертационного исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДСТВ И ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КМ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
2.1. Обзор информации о существующих методах, средствах по неразрушающему контролю, анализ возможности их применения для контроля изделий из углеродсодержащих КМ с покрытиями
2.1.1. Требования к неразрушающему контролю изделий из углеродсодержащих КМ с покрытиями
2.1.2. О возможности применения методов ультразвукового неразрушающего
контроля изделий из УУКМ и УККМ
2.1.3.0 возможности применения методов радиационного контроля на изделиях из УУКМ и УККМ
2.1.4. О возможности применения методов рентгеновской томографии для контроля изделий из УУКМ и УККМ

2.1.5. Оптико-визуальные методы контроля
2.2. Разработка методики, определение средств и параметров автоматизированного ультразвукового контроля деталей авиационных
двигателей из углеродсодержащих КМ с покрытиями
Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ИЗ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КМ С ЗАЩИТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
3.1. Теоретическое исследование процесса циклического теплового воздействия на углеродсодержащие КМ при эксплуатации авиационного двигателя
3.2. Разработка методики эксплуатационных тепловых испытаний по определению высокотемпературной термостойкости углеродсодержащих КМ с защитными покрытиями, используемых в элементах конструкций авиационных двигателей
3.3. Планирование и проведение эксплуатационных тепловых испытаний по определению термостойкости углеродсодержащих КМ с защитными покрытиями
3.3.1. Описание установки, её систем и оборудования
3.3.2. Исходное положение систем установки и оборудования
3.3.3. Операции по подготовке систем установки и оборудования к работе
3.3.4. Операции при работе установки, ее систем и оборудования
3.3.5. Операции по приведению систем установки, ее элементов и оборудования в исходное положение
3.3.6. Текущее обслуживание, планово-предупредительный ремонт
3.4. Разработка токоподвода к нагревателю из углерод-углеродных КМ для экспериментальной установки по эксплуатационным тепловым испытаниям углеродсодержащих КМ

3.4.1. Прототипы токоподводов к нагревателю для экспериментальных высокотемпературных электронагревательных установок по эксплуатационным тепловым испытаниям
3.4.2. Разработка токоподвода к нагревателю из углерод-углеродных КМ для экспериментальной установки по эксплуатационным тепловым испытаниям
3.5. Алгоритм математической модели для построения диаграмм значений температуры нагрева модельных образцов из КМ с покрытием от времени эксперимента при эксплуатационных тепловых испытаниях
3.6. Составление расчётной модели при исследовании влияния эксплуатационных теплосиловых нагрузок на механические характеристики углеродсодержащих КМ с покрытием
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ И РАСЧЁТОВ НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ТЕРМОСТОЙКОСТЬ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КМ С ПОКРЫТИЯМИ
4.1. Проведение и обработка результатов эксплуатационных тепловых испытаний на термостойкость модельных образцов из углеродсодержащих КМ с защитными покрытиями
4.2. Результаты определения значений теплофизических и прочностных характеристик при эксплуатационных тепловых, механических испытаниях образцов из углерод содержащих КМ с покрытиями
4.3. Результаты исследования структуры образцов из углеродсодержащих КМ с покрытиями по шлифу их поперечного сечения после эксплуатационных тепловых испытаний
4.4. Контроль газопроницаемости образцов из углеродсодержащих КМ с
покрытиями после эксплуатационных тепловых испытаний
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Для качественного УЗ контроля УУКМ, УККМ необходимо существенно увеличивать длину волны и, соответственно, проводить контроль на частотах 20ч-200 кГц [74], что требует применения специализированных низкочастотных УЗ приборов и преобразователей, например, такие как отечественные УД-22 УМ, УД2Н-ПМ, УСД-60 и их зарубежные аналоги DryScan 410 (рис. 2.4), USN-60 (рис. 2.5), Rapid Scan - 2, MasterScan 380М, а также совместимых с ними датчиков [31]: низкочастотные прямые - раздельные, совмещённые (рис. 2.6), раздельно-совмещённые, наклонные - раздельные, совмещённые, раздельно-совмещённые, иммерсионные (контроль сплошности изделий через слой иммерсионной жидкости). Можно выделить преобразователи роликовые с полиуретановым протектором (рис.2.7) [31] (контроль проводится без применения контактных гелей), например, серии П133, имеющих улучшенное согласование по шероховатости, конструкцию которых можно адаптировать к дефектоскопии изделий из УУКМ и УККМ, имеющих криволинейную поверхность [74].
Рис.2.4. Пример использования теневого метода исследования углеродных изделий ультразвуковым прибором DryScan
Первый преобразователь Второй преобразователь
Объект контроля
Низкочастотный преобразователь Глатчик)
Рис.2.5. Ультразвуковой прибор USN-