Методика встроенного контроля деталей и конструкций из углепластиков ультразвуковыми волнами Лэмба

Пичугов, Владимир Викторович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной работе была проверена работоспособность методики встроенного контроля деталей и конструкций из углепластиков ультразвуковыми волнами Лэмба. Проведены эксперименты по локации искусственных дефектов и ударных повреждений углепластикового образца, а также рассчитаны индексы поврежденности.

Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки ……………… 6

Введение………………………………………………………………………………………………. 9

1 Литературный обзор………………………………………………………………………. 11

1.1 Проблема прочности конструкционных материалов.
Механические характеристики материалов ………………………………………………. 11

1.2 Углепластики. Технология изготовления ……………………………….. 12

1.3 Неразрушающий контроль композиционных материалов в
авиации ……………………………………………………………………………………………… 14

1.4 Встроенный контроль. Ультразвуковые волны Лэмба ……………. 20

1.5 Постановка задачи ………………………………………………………………… 22

2 Материалы и методика ………………………………………………………………….. 23

2.1 Материалы и оборудование …………………………………………………… 23

2.2 Методика исследования ………………………………………………………… 26

2.3 Программа обработки данных Damage Board …………………………. 27

2.4 Обнаружение ударных и искусственных повреждений ………….. 30

2.5 Последовательность тестирования…………………………………………. 31

3 Результаты экспериментов …………………………………………………………….. 33

3.1 Искусственные дефекты ………………………………………………………… 33

3.2 Ударные повреждения …………………………………………………………… 46

4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
……………………………………………………………………………………………………… 54

4.1 Оценка коммерческого потенциала проекта …………………………… 54

4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …….. 54
4.1.2 SWOT-анализ ……………………………………………………………………. 55

4.2 Планирование научно-исследовательского проекта ……………….. 56

4.2.1 Структура работ ………………………………………………………………… 56

4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………… 57

4.2.3 Разработка графика выполнения научно-исследовательского
проекта ………………………………………………………………………………………….. 60

4.3 Смета затрат на разработку проекта ………………………………………. 62

4.4 Определение ресурсной и финансовой эффективности научно-
исследовательского проекта……………………………………………………………………… 66

5 Социальная ответственность ………………………………………………………….. 72

Введение…………………………………………………………………………………………….. 72

5.1 Производственная безопасность ……………………………………………. 72

5.1.1 Анализ выявленных вредных факторов ……………………………… 73

5.1.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой
производственной среды ………………………………………………………………………. 80

5.2 Экологическая безопасность …………………………………………………. 84

5.3 Защита в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 85

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности
……………………………………………………………………………………………… 86

Заключение ………………………………………………………………………………………… 88

Список используемой литературы ………………………………………………………. 89

Приложение (справочное) …………………………………………………………………… 92

Неразрушающий контроль (НК) всегда был и остается одной из наиболее
важных проблем в процессе эксплуатации машин и оборудования. На
сегодняшний день разработано множество методов НК, благодаря которым
возможен поиск дефектов в деталях из композиционных материалов, металлов и
сплавов в процессе производства, эксплуатации и ремонта. Одним из основных
недостатков неразрушающего контроля является остановка эксплуатации
технического устройства, что является экономически не выгодным. Результаты
неразрушающего контроля показывают, что дефекты возможно обнаружить
всего лишь в небольшом количестве изделий, в остальных же случаях дефекты в
устройстве еще не образовались. Однако, интервал между проведением контроля
устройств расширить невозможно, так как конструкции, в которых уже имеются
дефекты, в процессе эксплуатации могут разрушиться, что непозволительно во
многих опасных отраслях промышленности, таких как: нефтехимическая,
авиакосмическая, машиностроительная и др.
На сегодняшний день одним из наиболее актуальных направлений
исследований в сфере неразрушающего контроля, привлекающих множество
исследователей и инженеров, является концепция Structural Health Monitoring.
Эта концепция подразумевает внедрение в конструкцию комплекса
чувствительных элементов (датчиков), регистрацию информации на протяжении
всего периода эксплуатации с последующим анализом данных с помощью
программных средств для своевременного обнаружения дефектов
(повреждений) и ремонта технического устройства. Несомненным плюсом
данного подхода является возможность расширения интервала планового
контроля изделия, если данная система не регистрирует изменений,
превышающих некоторое пороговое значение. Одним из подходов к реализации
SHM является сеть ультразвуковых датчиков (УЗ), встроенных в конструкцию,
и использующихся для прямого обнаружения дискретных дефектов (трещин в
металлах, расслоений углепластиков, вмятин и др.).
Общим для всех реализаций систем встроенного контроля является
необходимость в разработке сложного программного обеспечения для обработки
сигналов и принятия решения о возможности дальнейшего продолжения
эксплуатации. Основой такого программного обеспечения является анализ
механики деформационного поведения разных типов материалов.
В данной работе была поставлена задача исследовать методику
встроенного контроля деталей и конструкций из углепластиков
ультразвуковыми волнами Лэмба. Необходимо было определить
местоположение повреждений (искусственных и естественных) и определить
величину поврежденности материала.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету