Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2025, №02

2025 №02 (01)

DOI of Article 10.37434/tdnk2025.02.02

2025 №02 (03)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2025, №2, стор. 12-17

Дослідження вихрострумового резонансного методу вимірювання товщини шару підсиленого вуглецевим волокном пластику на металевих конструкціях

В.М. Учанін¹, О.Г. Алещенко¹, A. Савін², В.Я. Дереча³

¹Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАНУ. 79060, м. Львів, вул. Наукова 5. E-mail: vuchanin@gmail.com
²Nondestructive Testing Department, National Institute of Research and Development for Technical Physics, Iasi, Romania. E-mail: asavin@phys-iasi.ro
³ДП «Антонов». 03062, м. Київ, вул. Мрії 1.

Досліджено можливість безконтактного вимірювання шару підсиленого вуглецевим волокном пластику (ПВВП) на конструкціях із немагнітного алюмінієвого сплаву та феромагнітної сталі вихрострумовим методом. Дослідження проводилося за допомогою плоских зразків із алюмінієвого сплаву Д16Т і феромагнітної сталі Ст20, на які щільно накладали набір пластин завтовшки 1 мм із ПВВП, кількістю яких моделювали різну товщину шару ПВВП. Досліджували вихрострумові перетворювачі (ВСП) параметричного типу у вигляді обмоток з 300 і 600 витків на феритовому осерді діаметром 8 мм (відносна магнітна проникність – 600). Вихідну напругу ВСП досліджували у резонансному режимі на робочих частотах 5; 8,5 і 20 кГц. Отримані залежності напруги на резонансному контурі від товщини ПВВП стали основою для створення приладу для безконтактного вимірювання товщини ПВВП на виробах із алюмінієвих сплавів у діапазоні товщин до 12 мм і феромагнітної сталі у діапазоні товщин до 15 мм. Можливість вимірювання шару ПВВП на металевих конструкціях є актуальною для неруйнівного контролю їх якості під час виробництва, а також для моніторингу цілісності таких шаруватих конструкцій під час експлуатації. Експлуатаційний моніторинг передбачає попереднє визначення товщини шару ПВВП у реперних точках з метою подальшого використання в якості референсних значень. Збільшення результатів вимірювання товщини шару ПВВП у процесі моніторингу в реперних точках відносно референсних значень буде свідчити про утворення розшарувань на межі «метал–ПВВП» або між окремими шарами ПВВП під час експлуатації. Бібліогр. 17, рис. 4.
Ключові слова: підсилений вуглецевим волокном пластик, алюмінієвий сплав, феромагнітна сталь, вихрострумовий перетворювач, вимірювання товщини, резонансний режим, робоча частота

Отримано 07.04.25
Отримано у переглянутому вигляді 17.04.25
Прийнято 12.05.25

Список літератури

1. Pezzuti, E., Donnici, G. (2014) Structural composites for aircraft design. ARPN J. of Engineering and Applied Sciences, 9(10), 1889–1898.
2. Кондратьев А.В., Коваленко В.А. (2011) Обзор и анализ мировых тенденций и проблем расширения применения в агрегатах ракетно-космической техники полимерных композиционных материалов. Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов (Сборник научных трудов). Харків, Національний аерокосмічний університет «ХАІ», 3(67), 7–18.
3. Кива Д. (2014) Этапы становления и начала развернутого применения полимерных композиционных материалов в конструкциях пассажирских и транспортных самолетов (1970–1995 гг.). Авиационно-космическая техника и технология, 6, 5–16.
4. Ozkan, D., Gok, M.S., Karaoglanli, A.C. (2020) Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite materials, their characteristic properties, industrial application areas and their machinability. Adv. Struct. Mater., 124, 235–253. https://doi.org/10.1007/978-3-030-39062-4_20
5. Othman, R., Ismail, N.I., Pahmi, M.A.A.H. et al. (2018) Application of carbon fiber reinforced plastics in automotive industry: A review. J. Mech. Manuf., 1, 144–154.
6. Wisnom, M.R. (1992) On the high compressive strains achieved in bending tests on unidirectional carbon-fibre/epoxy. Composites Science and Technology, 43(3), 229–235. https://doi.org/10.1016/0266-3538(92)90093-I
7. (2011) Machining technology for composite materials: principles and practice. H. Hocheng ed. Elsevier Science.
8. Pramanik, A., Basak, A., Dong, Y. et all. (2017) Joining of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) composites and aluminium alloys – A review. Composites: Part A: Applied Science and Manufacturing, 101, 1–29. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2017.06.007
9. Savin, A., Steigmann, R., Stanciu M.D., Moraras C.I., Dobrescu. G. (2024) Evaluation of the mechanical characteristics of CFRP composites and modeling of the delamination phenomenon. The Paton Welding J., 12, 30–34. https://doi.org/10.37434/tpwj2024.12.05
10. Шарабура О.М., Муравський Л.І., Куць О.Г. (2024) Виявлення круглих підповерхневих дефектів у шаруватих композитах за допомогою оптико-акустичної системи неруйнівного контролю. Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 4, 18–22. https://doi.org/10.37434/tdnk2024.04.03
11. Учанін В.М. Рибачук В.Г. (2022). Дослідження можливості вихрострумового контролю слабопровідних гетерогенних середовищ. Відбір та обробка інформації, 50(126), 5–12. https://doi.org/10.15407/vidbir2022.50.005
12. Rybachuk, V.H., Uchanin, V.М., Kulynych, Y.P. (2022) Specific features of testing of anisotropic nonmagnetic materials by eddy-current probes with circular windings. Materials Science, 57, 452–458. https://doi.org/10.1007/s11003-022-00565-2
13. Rybachuk, V.G., Uchanin, V.M. (2023) A recurrent formula for determination of the effective coercive force in layered ferromagnetic materials. Materials Science, 58, 533–539. https://doi.org/10.1007/s11003-023-00695-1
14. Дорофеев А.Л., Никитин А.И., Рубин А.Л. (1978) Индукционная толщинометрия. М., Энергия.
15. (1986) Неразрушающий контроль металлов и изделий: Справочник (ред. Г.С. Самойлович). М., Машиностроение.
16. Полулях К.С. (1980) Резонансные методы измерений. М., Энергия.
17. Арш Э.И. (1979) Автогенераторные методы и средства измерений. М., Машиностроение.

---

Реклама в цьому номері:

---