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!

    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету