Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2018, №04



2018 №04 (03)

DOI of Article 10.15407/tdnk2018.04.04

2018 №04 (05)

---

Техническая диагностика и неразрушающий контроль №4, 2018, стр. 36-40

Акустическая эмиссия при испытании композитных материалов

С. А. Недосека¹, А. Я. Недосека¹, М. А. Шевцова², А. Н. Гурьянов¹, А. А. Вамболь²

¹ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт». 61070, г. Харьков, ул. Чкалова 17. E-mail: khai@khai.edu

Реферат:
Композиционные материалы, в том числе и на основе нитей углерода, обеспечивающие вместе с необходимой прочностью достаточно большую экономию в весе создаваемой конструкции любой формы и позволяющие реализовать уникальные характеристики при их использовании, находят все более широкое применение при создании конструкций и требуют разработки надежного неразрушающего метода оценки их состояния, в том числе в процессе эксплуатации. В данной работе выполнена оценка возможности применения метода АЭ на базе аппаратуры типа ЕМА для контроля композиционного материала Udo UD CST 150/300 на основе связующего ARALDITE 564. Выполнена проверка локации координат источников АЭ на ненагруженной пластине и образцах, подвергнутых статическому нагружению. Проверена возможность выделения различных стадий нагружения по сигналам АЭ. Показано, что исследуемый композиционный материал является контролепригодным с точки зрения метода АЭ, позволяет определять координаты источников АЭ с достаточно высокой точностью при тестовом прозвучивании и излучает волны АЭ в процессе деформирования и разрушения. При наличии концентраторов можно с достаточной для практики точностью определить их местоположение в процессе нагружения образца. При проведенных АЭ испытаниях образцов на растяжение выделено две разделенные во времени группы событий, первая из которых возникает вскоре после начала нагружения, а вторая непосредственно перед разрушением и в процессе его. Отмечено резкое двукратное повышение уровня непрерывной АЭ при регистрации предразрушающего состояния и момента разрушения. Отмечена принципиальная возможность создания методики контроля композитов с применением АЭ технологии и прогнозированием их состояния после дополнительных исследований с целью четкой отработки критериев, характеризующих разрушение. Библиогр. 8, табл. 1, рис. 7.
Ключевые слова: акустическая эмиссия, композиционные материалы, стадия нагружения, деформирование, локация координат, предразрушающее состояние, контроль

Поступила в редакцию 27.11.2018
Подписано к печати 11.12.2018

Список литературы
1. Недосека А. Я. (2008) Основы расчета и диагностики сварных конструкций. Б. Е. Патон (ред.). Киев, Индпром.
2. Патон Б. Е., Лобанов Л. М., Недосека А. Я. и др. (2012) Опыт ИЭС им. Е. О. Патона в области акустико-эмиссионного контроля. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1, 7–22.
3. Патон Б. Е., Лобанов Л. М., Недосека А. Я. и др. (2014) О применении АЭ технологии при непрерывном мониторинге трубопроводов энергетических комплексов, работающих при высокой температуре. Там же, 3, 7–14.
4. Патон Б. Е., Лобанов Л. М., Недосека А. Я. и др. (2016) Интеллектуальные технологии в оценке состояния конструкций (АЭ технология и контролирующая аппаратура нового поколения на ее основе). Там же, 2, 3–18.
5. Недосека А. Я., Недосека С. А., Грузд А. А. и др. (2010) Приборы для акустико-эмиссионного контроля и диагностирования сварных конструкций. Автоматическая сварка, 8, 58–61.
6. Zimcik D. G., Proulx D., Roy C., Maslouhi A. (1987) Real-Time monitoring of carbon-epoxy composites using acoustic emission NDE. In: Proc. of 19th Int. SAMPE Tech. Conf., Crystal City, VA, Oct. 13–15, 1987, Vol. 19. Covina, Calif.,, pp. 360–370.
7. Esola, S., Wisner, B. J., Vanniamparambil, P. A. et al. (2018) Qualification Methodology for Composite Aircraft Components Using Acoustic Emission Monitoring. Appl. Sci., 8, 1490. https://doi.org/10.3390/app8091490.
8. Недосека А. Я, Недосека С. А., Яременко М. А. и др. (2013) Программное обеспечение систем АЭ диагностики ЕМА-3.9. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 3, 16–22.