Методы оценки влияния коррозионных поражений планера на летную годность воздушных судов гражданской авиации

• Автор: Лапаев, Артем Валерьевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 305 с. : ил.

Перечень сокращений и обозначений

1 Обзор нормативных документов, научно-технических достижений, исследований и методических рекомендаций, касающихся проблемы коррозионного поражения элементов конструкции планера ВС

1.1 Основные положения системы поддержания летной годности ВС

1.1.1 Авиационные происшествия по причине коррозионных поражений конструкции планера ВС
1.1.2 Требования ИКАО к системе поддержания летной годности ВС.. 21 • 1.2 Основные принципы обеспечения безопасности конструкции

планера по условиям усталостной прочности при коррозионном поражении

1.3 Обзор работ и мероприятий по оценке коррозионного состояния

1.4 Обзор методов и результатов исследований по определению прочностных характеристик элементов конструкции планера ВС с коррозионными повреждениями
1.5 Классификация процессов коррозии и обзор коррозионных поражений элементов конструкции ВС

1.5.1 Классификация процессов коррозии

1.5.2 Признаки наличия коррозии на конструкционных материалах
1.5.3 Условия возникновения и развития коррозии на элементах конструкции ВС
1.6 Основные направления исследований в задачах обеспечения, поддержания и оценки летной годности конструкции планера ВС по
условиям безопасности от коррозии
Выводы по главе
2 Анализ коррозионных повреждений конструкции планера ВС в целях обеспечения её безопасной эксплуатации по условиям прочности
2.1 Вводные замечания
2.2 Систематизация и анализ сведений о коррозионных повреждениях транспортных самолетов
2.2.1 Систематизация и анализ сведений о коррозионных повреждениях планера самолетов типа Ту
2.2.2 Систематизация и анализ сведений о коррозионных повреждениях планера самолетов Ил
2.2.3 Систематизация и анализ сведений о коррозионных повреждениях планера самолетов Ан
2.3 Статистический анализ коррозионных повреждений планера самолетов типа ТУ
2.4 Статистический анализ глубины межкристаллитной коррозии по результатам металлографических исследований

2.5 Прогнозирование критических по условию коррозионного
поражения зон конструкции планера самолета 88.1
Выводы по главе
3 Разработка математической расчетной модели для оценки напряженно-деформированного состояния тонкостенных элементов конструкции планера ВС в зависимости от геометрии коррозионного повреждения
3.1 Вводные замечания
3.2 Оценка концентрации напряжений для геометрических моделей коррозионного поражения
3.2.1 Оценка сходимости расчета методом конечных элементов для выбора оптимального числа конечных элементов
3.2.2 Сравнение поля концентрации напряжений для моделей коррозионного поражения
3.3 Уточнение напряженного состояния в зоне геометрической модели коррозионного д еф екта
3.3.1 Уточнение напряженного состояния в зоне геометрической модели коррозионного дефекта, образованной поверхностью эллипсоида вращения
3.3.2 Уточнение напряженного состояния в зоне геометрической модели коррозионного дефекта, образованной поверхностью трехосного эллипсоида
Выводы по главе
4 Экспериментальная оценка характеристик статической-прочности, усталостной долговечности и трещиностойкости авиационных алюминиевых сплавов серии Д16 и 1163 при коррозионном поражении
4.1 Вводные замечания
4.2 Общие положения, изготовление и подготовка образцов для проведения испытаний по определению механических характеристик, усталостной долговечности и трещиностойкости конструкционных алюминиевых сплавов серии Д16 и 1163 при коррозионном
поражении
4.2.1 Образцы для испытаний на определение характеристик статической прочности материала
4.2.2 Образцы для испытаний на определение характеристик сопротивления усталости
4.2.3 Образцы для испытаний на определение характеристик трещиностойкости
4.2.4 Разработка методики нанесения искусственных коррозионных дефектов
4.2.5 Металлографические исследования шлифов
4.2.6 Оборудование для механических испытаний образцов
4.3 Экспериментальная оценка влияния коррозионных поражений на характеристики статической прочности алюминиевых сплавов серии
Д16 и 1163, применяемых в конструкции ВС

4.3.1 Методика обработки результатов испытаний на определение характеристик статической прочности
4.3.2 Анализ результатов испытаний образцов на растяжение, изготовленных из сплава марки Д16АТВ
4.3.3 Анализ результатов испытаний образцов на растяжение, изготовленных из конструкционных алюминиевых сплавов серии 1163
4.3.3.1 Анализ результатов испытаний образцов на растяжение, изготовленных из сплава марки 1163АТВ
4.3.3.2 Анализ результатов испытаний образцов на растяжение, изготовленных из сплава марки 1163АТ
4.3.3.3 Анализ результатов испытаний образцов на растяжение, изготовленных из сплава марки 1163РДТВ
4.4 Экспериментальная оценка влияния коррозионных поражений на усталостную долговечность алюминиевых сплавов серии Д16 и 1163, применяемых в конструкции ВС
4.4.1 Методика обработки результатов испытаний на усталость
4.4.2 Анализ результатов испытаний образцов на усталость, изготовленных из конструкционных алюминиевых сплавов серии 1163
4.4.2.1 Анализ результатов испытаний образцов на усталость, изготовленных из сплава марки 1163АТ
4.4.2.2 Анализ результатов испытаний образцов на усталость, изготовленных из сплава марки 1163АТВ
4.4.2.3 Анализ результатов испытаний образцов на усталость, изготовленных из сплава марки 1163Т
4.4.3 Анализ результатов испытаний образцов на усталость, изготовленных из конструкционного алюминиевого сплава Д16АТВ
4.4.4 Экспериментальная оценка влияния коррозионных поражений на усталостную долговечность продольного заклепочного стыка фюзеляжной панели планера самолета типа Ту
4.4.5 Экспериментальная оценка усталостной долговечности обшивки фюзеляжа самолета Ил-86, поврежденной
межкристаллитной коррозией
4.5 Экспериментальная оценка влияния коррозионных поражений на характеристики трещиностойкости алюминиевых сплавов серии Д16 и
1163, применяемых в конструкции ВС
4.5.1 Методика обработки результатов испытаний на
трещиностойкость
4.5.2 Анализ результатов испытаний образцов на трещиностойкость, изготовленных из сплава марки 1163 АТ и расчетноэкспериментальная оценка характеристик трещиностойкости при коррозионном поражении
4.5.3 Анализ результатов испытаний образцов на трещиностойкость, изготовленных из сплава марки Д16АТВ и расчетноэкспериментальная оценка характеристик трещиностойкости трещиностойкости при коррозионном поражении
Выводы по главе

Магниевые сплавы.
В атмосферных условиях на магниевых сплавах появляются светлосерые точки и пятна. Их цвет не меняется в течение длительного времени, цвет оксидной пленки сохраняется. При постоянном контакте с влагой поверхность становится серой. Через 3-4 недели (при нарушенном ЛКП) на детали из магниевого сплава развиваются глубокие коррозионные язвы с желто-серыми продуктами коррозии. Коррозия магниевых сплавов с наличием антикоррозионной защиты обнаруживается по вспучиванию ЛКП и появлению рыхлого влажного солевого налета грязно-белого цвета. Продукты коррозии магния представляют собой смесь магния с его углекислой солью.
Сталь.
При нахождении стальных деталей в атмосферных условиях сначала на них образуются мелкие ярко-оранжевые точки, которые через 5-6 недель темнеют, и поверхность покрывается плотным бурым слоем ржавчины. Повышение температуры воздействия конденсата приводит к более быстрому росту количества продуктов коррозии от черно-бурого до черного цвета. Продукты коррозии состоят из окислов и гидроокисей железа.
Медные сплавы.
При 95%-ной влажности в первые три недели медные сплавы имеют радужную пленку, затем через 5-6 недель поверхность становится черной с наличием на ней белого налета. Иногда продукты коррозии имеют зеленый цвет.
Кадмиевые покрытия корродируют в виде пятен или точек от серого до черного цветов.
Оцинкованные детали. На оцинкованных деталях продукты коррозии имеют серый или белый цвет.
1.5.3 Условия возникновения и развития коррозии на элементах
конструкции ВС
Коррозионное состояние ВС зависит от многих факторов. В значительной степени оно определяется внешней средой, в которой эксплуатируются и