Способ проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций

Изобретение относится к способам проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, например хвостового оперения вертолета. Способ заключается в нагружении тонкостенной конструкции переменными и постоянными нагрузками, в котором значения воздействующих факторов выше, а число их повторений ниже фактических или эталонных значений, вследствие чего из-за технологического несовершенства начальной кривизны обшивки и циклической потери устойчивости в обшивке возникает трещина (трещины). На концах трещины просверливают отверстия и в районе трещины (трещины) наклеивают материал, размеры которого должны быть больше площади образовавшейся трещины (трещин) и достаточны для полного ее покрытия, а затем испытания продолжают. Технический результат заключается в возможности проведения полного цикла усталостных испытаний при возникновении повреждений. 4 ил., 4 фото.

 

Изобретение относится к способам проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, например хвостового оперения вертолета.

Известен способ проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, в котором значения воздействующих факторов выше, а число их повторений ниже фактических или эталонных значений (А.Г. Колосов. Виды, условия и объем лабораторных ресурсных испытаний механических систем и агрегатов планера самолета. Руководящие технические материалы. Издательский отдел ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского, 1989, п. 3.2.2, с. 10). Данный аналог принят за прототип.

Недостатком данного способа, принятого за прототип, является наличие циклической потери устойчивости, возникающей вследствие заведомо завышенных воздействующих факторов и из-за технологического несовершенства начальной кривизны обшивки, полученной при ее изготовлении, что приводит к возникновению при проведении испытаний в обшивке трещины (трещин). В этом случае разрушение конструкции происходит значительно быстрее, чем оно произошло бы при тех полетных нагрузках, которые реально действуют в эксплуатации, поскольку фактор циклической потери устойчивости обшивки существенным образом искажает фактические усталостные характеристики конструкции и, как следствие, значения долговечности конструкции по результатам испытаний будут значительно меньше реальных.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в проведении полного цикла усталостных испытаний, снижении влияния циклической потери устойчивости, не допуская разрушения конструкции, и в случае образования трещины (трещин) обеспечении достаточной жесткости конструкции.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, в котором значения воздействующих факторов выше, а число их повторений ниже фактических или эталонных значений, в случае возникновения трещины (трещин) в обшивке испытуемой конструкции испытания приостанавливают, на концах ее (их) просверливают отверстия для предотвращения ее (их) дальнейшего развития, и в районе трещины (трещин) на обшивку наклеивают материал, размеры которого должны быть больше площади образовавшейся трещины и достаточны для полного ее покрытия, затем испытания продолжают.

Заявленное изобретение поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - схема хвостового оперения вертолета, установленного на вибрационный стенд;

фиг. 2 - трещина, образовавшаяся в обшивке хвостового оперения вертолета;

фиг. 3 - отверстия на концах трещины;

фиг. 4 - обшивка хвостового оперения вертолета с наклеенным материалом.

Способ проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, например хвостового оперения вертолета, осуществляется следующим образом.

Хвостовое оперение вертолета 1 устанавливают на вибрационный стенд 2, затем начинают испытания, заключающиеся в нагружении его переменными и постоянными нагрузками при помощи вибратора 3 и тросов 4 (фиг. 1). В процессе испытаний вследствие технологического несовершенства начальной кривизны обшивки 6, полученной при ее изготовлении, и циклической потери устойчивости в обшивке возникает трещина (трещины) 5 (фиг. 2), после чего испытания приостанавливают и на концах трещины (трещин) 5 просверливают отверстия 7 (фиг. 3) для предотвращения дальнейшего ее (их) развития в обшивке 6. Затем в районе трещины (трещин) 5 на обшивку хвостового оперения 6 наклеивают материал 8 (фиг. 4), размеры которого должны быть больше площади образовавшейся трещины (трещин) и достаточны для полного ее (их) покрытия, который способствует обеспечению достаточной жесткости тонкостенной конструкции, затем испытания продолжают.

Отверстия на концах образовавшихся трещин (трещины) и наклеенный в районе трещины материал позволяют снизить влияние циклической потери устойчивости, обеспечить достаточную жесткость конструкции и продолжить испытания на усталостную прочность до полного выполнения цикла испытаний.

Возможность и эффективность осуществления заявляемого изобретения подтверждены реальными испытаниями тонкостенного хвостового оперения вертолета "АНСАТ" на резонансном стенде, проведенными в испытательной лаборатории прочности и надежности летательных аппаратов Института авиационной техники и технологий (ИАТТ) Казанского национального исследовательского технического университета (КНИТУ-КАИ) им. А.Н. Туполева (см. фото 1-4).

Из проведенных испытаний следует, что заявляемое техническое решение позволяет провести полный цикл усталостных испытаний тонкостенной конструкции, при этом в случае обнаружения трещины (трещин) приостановить испытания, на концах ее (их) просверлить отверстия для предотвращения ее (их) дальнейшего развития и наклеить материал, тем самым снизив влияние циклической потери устойчивости и обеспечив достаточную жесткость конструкции, и продолжить испытания.

Способ проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, в котором значения воздействующих факторов выше, а число их повторений ниже фактических или эталонных значений, отличающийся тем, что в случае обнаружения трещины (трещин) в обшивке испытуемой конструкции испытания приостанавливают, на концах трещины (трещин) просверливают отверстия и в районе трещины (трещин) на обшивку наклеивают материал, размеры которого должны быть больше площади образовавшейся трещины (трещин) и достаточны для полного ее покрытия, затем испытания продолжают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для калибровки характеристик сейсмоакустических преобразователей.

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, устройствам исследований и может быть использовано для контроля характеристик преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов.

Изобретение относится к способам прочностных испытаний самолета. Для оценки нагружения конструкции самолета при летных прочностных испытаниях измеряют значения силовых факторов реакции конструкции датчиками деформаций, размещенными на конструкции самолета, передают измеренные значения и значения параметров полета из памяти бортовых регистраторов в память компьютеров, строят, обучают и тестируют четыре искусственные нейронные сети.

Использование: для оценки виброустойчивости компонента регулирующего клапана текучей среды. Сущность изобретения заключается в том, что в изобретении раскрыты способы и устройства для оценки виброустойчивости компонента регулирующего клапана текучей среды.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки датчиков аэродинамического угла летательных аппаратов. Способ заключается в контроле вибраций датчика, превышение которых свыше определенного уровня происходит в результате изменений динамической характеристики, вызванных поврежденными или изношенными механическими компонентами датчика.

Изобретение относится к механическим испытаниям объектов, а именно к устройствам для испытаний объектов на вибронагружение в различных средах при высоких температурах и давлениях.

Изобретение относится к области испытаний изделий на случайную вибрацию и может быть использовано при определении вибронадежности машин, приборов и аппаратуры. Устройство содержит цепи формирования, каждая из которых включает первый генератор шума (ГШ), подключенный к его выходу первый фильтр низких частот (ФНЧ), выход которого подключен к управляемому частотно-модулированному генератору (ЧМГ), выход которого соединен с сигнальным входом соответствующего регулируемого усилителя (РУ).

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к методам сейсмических испытаний опор конструкций линий электропередач. Способ включает установку, по меньшей мере, одной опоры линии электропередач в грунтовой лоток сейсмоплатформы, заполненный грунтом или имитирующей грунт смесью с плотностью, соответствующей плотности грунта, для установки в который предназначена испытуемая опора линии электропередач, закрепление на одной или нескольких траверсах опоры линии электропередач, грузов, вес которых соответствует весу проводов и/или волоконно-оптического кабеля между опорами линий электропередач, для сооружения которой предназначена испытуемая опора линии электропередач, приведение грунтового лотка в колебательное движение с одним или несколькими выполняемыми последовательно режимами с соблюдением определенных условий, извлечение испытуемой опоры линии электропередач из грунтового лотка после его остановки и проверка сохранения целостности составляющих ее элементов и/или их соединений.

Использование: испытательная техника, использующая электродинамические вибростенды. Сущность: электродинамический вибростенд предназначен для испытаний многорезонансных изделий синусоидальной вибрацией переменной частоты с использованием автоматического управляющего устройства, содержащего цепь дополнительной отрицательной обратной связи с заграждающим фильтром (9), выполненным в виде последовательно соединенных между собой выделителя основной гармоники (10) с переменной частотой и устройства вычитания (11), выход которого подключен к входу усилителя мощности (3), а входы - соответственно к выходам выделителя (10) и виброизмерительного преобразователя (7), установленного на изделии (6).

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Устройство содержит основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля физического состояния здания или сооружения посредством измерения амплитуды и частоты их колебаний под воздействием регулируемого вибрационного источника и может быть использовано для определения динамических характеристик и сейсмостойкости зданий и сооружений. В пробуренную скважину под зданием или сооружением или вблизи от них устанавливают рукав высокого давления, заглушенный с одного конца и присоединенный другим концом к гидрообъемному генератору. Регулируемое виброимпульсное воздействие на грунт под зданием создают путем изменения давления рабочей жидкости, подаваемой в рукав высокого давления. Колебания здания или сооружения регистрируют трехкомпонентными вибродатчиками, которые устанавливают вблизи контролируемого объекта или внутри него. Заключение о физическом состоянии здания или сооружения производят на основании сравнения измеренных динамических характеристик здания или сооружения до и после виброимпульсного воздействия. Технический результат заключается в повышении точности оценки физического состояния здания или сооружения при виброимпульсном воздействии на прилегающий грунт. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к кабельной промышленности и касается испытания кабеля для подземной прокладки (в канализации, трубах, блоках, коллекторах, в грунтах всех категорий, в воде при пересечении болот и неглубоких рек). Перед началом испытаний середину образца кабеля длиной 500-1000 м с концами, смотанными в бухты, плотно монтируют в контейнере (лотке), наполненном грунтом. Контейнер устанавливают непосредственно на платформу вибростенда. Образец закрепляют на платформе по обеим сторонам вибростенда зажимами и фиксируют относительно основания, например, на стойках. Кабель с обеих сторон сматывается в две бухты с внутренним диаметром не менее 20 номинальным наружным диаметрам кабеля или наматывают на барабаны с диаметром шейки, аналогичным диаметру бухты. Технический результат – определение параметров - критериев годности изделия при отсутствии механических повреждений его конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к кабельной промышленности и касается испытания монтажного оптического кабеля. В заявленном изобретении бухта образца оптического кабеля с внутренним диаметром не менее десятикратного допустимого радиуса изгиба крепится на платформе вибростенда. Оптический соединитель в сочлененном состоянии крепится к платформе любым способом, исключающем его самопроизвольное передвижение по платформе во время воздействия вибрационной нагрузки. Образец закрепляют на платформе по обеим сторонам вибростенда зажимами. Кабель с обеих сторон сматывается в две бухты с внутренним диаметром не менее 20 номинальным наружным диаметрам кабеля или наматывают на барабаны с диаметром шейки, аналогичным диаметру бухты. Концы испытуемого образца соответственно соединяются с излучателем и приемником с измерителем оптической мощности, соединяемые с соответствующими концами испытуемого образца кабеля. Технический результат – определение параметров - критериев годности изделия при отсутствии механических повреждений его конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и технической диагностики, применяется при техническом диагностировании, мониторинге и оценке технического состояния, определении предельных сроков и условий безопасной эксплуатации газопроводов сетей газопотребления. Система экспресс-диагностирования сетей газопотребления содержит два портативных устройства измерения динамических характеристик и параметров трубопровода и сервер. По одному портативному устройству измерения динамических характеристик и параметров трубопровода устанавливается в начале и в конце исследуемого участка внутреннего газопровода. Каждое из портативных устройств измерения динамических характеристик и параметров трубопровода содержит герметичный корпус, включающий микромеханический трехосевой акселерометр, микромеханический трехосевой магнитометр, датчик температуры, микромеханический трехосевой гироскоп, подключенные к микроконтроллеру, память, подключенную к микроконтроллеру, интерфейс для подключения внешнего носителя. Микроконтроллер обеспечивает получение данных с датчиков, сохранение полученных данных в памяти и передачу полученных данных на сервер. Сервер получает данные от портативных устройств измерения динамических характеристик и параметров трубопровода, выполняет обработку полученных данных, определяет величину и цикличность механических напряжений и изгибающих моментов, действующих на внутренний газопровод в каждой его точке, определяет предельные сроки и условия безопасной эксплуатации для каждого элемента внутреннего газопровода. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы экспресс-диагностирования сетей газопотребления жилых и многоквартирных домов за счет обеспечения возможности определения предельных сроков и условий безопасной эксплуатации для каждого элемента внутреннего газопровода. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 пр.

В настоящем изобретении в основном предлагается устройство, система и способ моделирования акселерометра авиадвигателя (12), которые позволяют генерировать выходные сигналы имитатора авиадвигателя (12). Имитатор (320) сигналов акселерометров принимает выходные сигналы имитатора авиадвигателя (12) и генерирует выходные сигналы имитатора (320) сигналов акселерометров, и генератор (350) сигналов акселерометров принимает выходные сигналы имитатора (320) сигналов акселерометров и синхронизирует по меньшей мере один из выходных сигналов имитатора (320) сигналов акселерометров с опорным тактовым сигналом от одного из выходных сигналов имитатора авиадвигателя (12). Смоделированный акселерометр (300) дополнительно содержит секцию (372, 374, 376 и 378) фильтров, которая принимает и отфильтровывает шум нескольких выходных сигналов генератора (350) сигналов акселерометров, чтобы сгенерировать несколько отфильтрованных выходных сигналов генератора (350) сигналов акселерометров, микшер (380), который принимает и комбинирует каждый из нескольких отфильтрованных выходных сигналов генератора (350) сигналов акселерометров, чтобы сгенерировать одиночный отфильтрованный выходной сигнал генератора (350) акселерометра и преобразователь (382) заряда, который принимает и преобразует одиночный отфильтрованный выходной сигнал генератора (350) акселерометра в выходной сигнал имитации вибрации текущего заряда. Технический результат заключается в возможности моделирования диагностики нескольких авиадвигателей без их непосредственной работы в ходе диагностики. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для испытаний упругих элементов виброизоляторов. Стенд содержит основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке. На переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов. При этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента. На основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам преобразования аналоговых сигналов в цифровое представление и может быть использовано в аппаратуре сбора и обработки вибрационных сигналов с датчиков вибрации, в частности с акселерометров, для решения задач вибрационной диагностики и защиты оборудования по превышению допустимого уровня вибрации. Многоканальное устройство сбора данных с акселерометров содержит в каждой паре каналов первый и второй согласующие усилители, входы которых являются входами нечетного и четного каналов, выходы первого и второго согласующего усилителя соединены с входами соответственно первого и второго интегрирующего узла, выход первого интегрирующего узла соединен с первым входом первого аналогового коммутатора, выход которого соединен с входом первого фильтра нижних частот, выход которого соединен с нечетным входом узла аналого-цифрового преобразования, выход которого является выходом многоканального устройства сбора данных с акселерометров, четный вход узла аналого-цифрового преобразования соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а управляющие выходы узла аналого-цифрового преобразования соединены с управляющими входами первого и второго аналоговых коммутаторов, выход и первый вход второго аналогового коммутатора соединены соответственно входом второго фильтра нижних частот и выходом второго интегрирующего узла, а вторые входы первого и второго аналоговых коммутаторов соединены с выходами второго и первого согласующих усилителей. Техническим результатом при реализации заявленного изобретения является повышение контролепригодности, отказоустойчивости и расширение функциональных возможностей. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам проведения усталостных испытаний тонкостенных конструкций, например хвостового оперения вертолета. Способ заключается в нагружении тонкостенной конструкции переменными и постоянными нагрузками, в котором значения воздействующих факторов выше, а число их повторений ниже фактических или эталонных значений, вследствие чего из-за технологического несовершенства начальной кривизны обшивки и циклической потери устойчивости в обшивке возникает трещина. На концах трещины просверливают отверстия и в районе трещины наклеивают материал, размеры которого должны быть больше площади образовавшейся трещины и достаточны для полного ее покрытия, а затем испытания продолжают. Технический результат заключается в возможности проведения полного цикла усталостных испытаний при возникновении повреждений. 4 ил., 4 фото.

Наверх