NDT World NDT World В мире неразрушающего контроля 1609-3178 10826 10.12737/18047 Ультразвуковой контроль Ultrasonic Inspection Ультразвуковой контроль Actual Technologies and Instruments for Polymer Composite Materials Testing with Through Transmission Ultrasonic Technique Современные технологии и средства теневого ультразвукового контроля полимерных композиционных материалов Генералов Александр Сергеевич Generalov Aleksandr S. admin@viam.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Трифонова Светлана Ивановна Trifonova Svetlana Ивановна admin@viam.ru Далин Михаил Альбертович Dalin Mikhail Альбертович admin@viam.ru ФГУП «ВИАМ» Москва Россия All-Russian Research Institute of Aviation Materials Moscow Russian Federation 30 03 2016 30 03 2016 19 1 31 35 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/10826/view

Введение. В статье рассмотрены типичные конструкции авиационной техники из полимерных композиционных материалов, неразрушающий контроль которых возможен с помощью ультразвукового теневого метода. К ним можно отнести трехслойные конструкции с различными типами заполнителя, а также конструкции, содержащие клеевые соединения. В зависимости от акустических свойств объекта контроля, требуемой чувствительности, оснащенности оборудованием возможно использование различных способов создания акустического контакта: сухой контактный способ; катящиеся преобразователи; воздушный ввод; струйный бесконтактный ввод (через струи воды). Цель работы – определить наиболее надежный с точки зрения выявления дефектов способ создания акустического контакта в зависимости от особенностей трехслойных конструкций и клеевых соединений из ПКМ. Метод. Для исследований был изготовлен специальный комплект образцов, состоящий из 10 сэндвич-панелей с сотовыми заполнителями различной высоты и размеров, 2 сэендвич-панели с пенным заполнителем разной высоты и 2 клеевых конструкции с различными клеями.В каждом образце были выполнены искусственные дефекты. Эксперимент заключался в выявлении и измерении дефектов теневым методом при всех способах создания акустического контакта. Результаты. По результатам исследований установлены требования к параметрам контроля, а также определена чувствительность для каждого способа создания акустического контакта в зависимости от особенностей конструкций. Заключение. Результаты проведенных исследований подтверждают эффективность применения и перспективность освоения теневого метода для проведения неразрушающего контроля конструкций из ПКМ.

Introduction. Typical aviation constructions of polymer composite materials, which can be inspected with Through Transmission Ultrasonic Technique (TTUT), include sandwich panels with fillers of different types and bonded constructions. Depending on the required sensitivity, material acoustic characteristics and available equipment, there are several ways of acoustic contact creation using different probes: contact probes with a silicone protector; wheel probes; air coupled probes; water coupled non-contact probes. The task of the research was to determine the most reliable type of the acoustic contact for defect detection in dependence on the type of a polymer composite construction. Method. A set of specimens was made for the research, which included 10 sandwich panels with polymer honeycomb fillers of different heights and comb sizes, 2 sandwich panels with foamed fillers of different heights and 2 bonded constructions with different adhesives. In every specimen were made artificial defects. The experiment included defect detection and measuring in all the specimens with TTUT for all types of acoustic contact creation. Results. The experiment enabled requirements for the TTUT parameters to be formulated; efficiency of each type of acoustic contact creation to be defined. The recommendations on TTUT usage for every type of the construction were given. Conclusion. The research results have confirmed the efficiency and good perspectives of TTUT usage for non-destructive testing of polymer composite constructions.

 ручной теневой ультразвуковой контроль трёхслойные конструкции клеевые соединения полимерные композиционные материалы чувствительность контроля акустический контакт manual through transmission ultrasound technique sandwich construction bonded construction polymer composite material acoustic contact

Каблов Е. Н. Контроль качества материалов - гарантия безопасности эксплуатации авиационной техники. - Авиационные материалы и технологии. 2001. № 1. С. 3-8. Kablov E. N. Aviatsionnye materialy i tekhnologii [Aircraft materials and technologies]. 2001, no. 1, pp. 3-8 (in Russ.). Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года». - Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 3-33. Kablov E. N. Aviatsionnye materialy i tekhnologii [Aircraft materials and technologies]. 2015, no. 1, pp. 3-33 (in Russ.). Kablov E., Murashov V., Rumyantsev A. Diagnostics of Polymer Composites by Acoustic Methods. - Ultrasound. Kaunas: Tecnologija. 2006. No. 2. Р. 7-10. Kablov E., Murashov V., Rumyantsev A. Diagnostics of Polymer Composites by Acoustic Methods. Ultragarsas [Ultrasound. ISSN 1392-2114, Lithuania). 2006, no. 2, pp. 7-10. Каблов Е. Н., Кириллов В. Н., Жирнов А. Д. и др. Центры для климатических испытаний авиационных ПКМ. - Авиационная промышленность. 2009. № 4. С. 36-46. Kablov E. N., Kirillov V. N., Zhirnov A. D., et al. Aviatsionnaya promyshlennost´ [Aircraft industry]. 2009, no. 4, pp. 36-46 (in Russ.). Далин М. А., Генералов А. С., Бойчук А. С., Ложкова Д. С. Основные тенденции развития акустических методов неразрушающего контроля. - Авиационные материалы и технологии. 2013. № 1. С. 64-68. Dalin M. A., Generalov A. S., Boychuk A. S., Lozhkova D. S. Aviatsionnye materialy i tekhnologii [Aircraft materials and technologies]. 2013, no. 1, pp. 64-68 (in Russ.). Мурашов В. В., Косарина Е. И., Генералов А. С. Контроль качества авиационных деталей из полимерных композиционных материалов и многослойных клееных конструкций. - Авиационные материалы и технологии. 2013. № 3. С. 65-70. Murashov V. V., Kosarina E. I., Generalov A. S. Aviatsionnye materialy i tekhnologii [Aircraft materials and technologies]. 2013, no. 3, pp. 65-70 (in Russ.). Мурашов В. В., Генералов А. С. Контроль многослойных клееных конструкций низкочастотными акустическими методами. - Авиационные материалы и технологии. 2014. № 2. С. 59-67. Murashov V. V., Generalov A. S. Aviatsionnye materialy i tekhnologii [Aircraft materials and technologies]. 2014, no. 2, pp. 59-67 (in Russ.). Мурашов В. В., Лаптев А. С. Контактные жидкости для создания акустического контакта при ультразвуковом контроле многослойных конструкций из ПКМ. - Труды ВИАМ. 2015. № 8. С. 10. Murashov V. V., Laptev A. S. Trudy VIAM [Proc. of VIAM]. 2015, no. 8, p. 10 (in Russ.). Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Ультразвуковой контроль. - В кн.: Неразрушающий контроль / Справочник //Под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 3.: М.: Машиностроение, 2006. - 864 с. Ermolov I. N., Lange Yu. V. Ul´trazvukovoy kontrol´ [Ultrasound testing]. In: Nerazrushayushchiy kontrol´. Spravochnik v 8 t. pod red. V. V. Klyueva. T. 3 [Nondestructive Testing. Handbook in 8 volumes edited by Prof. V. V. Klyuev, v. 3]. Moscow, Mashinostroenie, 2008, 864 p. (in Russ.). Ермолов И. Н., Алешин Н. П., Потапов А. И. Акустические методы контроля. - В кн.: Неразрушающий контроль / Практ. пособие / Под ред. В. В. Сухорукова. Кн. 2: - М.: Высш. шк., 1991. -283 с. Ermolov I. N., Aleshin N. P., Potapov A. I. Akusticheskie metody kontrolya [Acoustic methods of testing]. In: Nerazrushayushchiy kontrol [Nondestructive testing. Practical guide edited by V. V. Sukhorukov, part 5. Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1991, 283 p. (in Russ.). Aerospace recommended practice ARP5606 Composite Honeycomb NDI Reference Standards / SAE Aerospace. 2011. - 30 p. ARP5606. Composite Honeycomb NDI Reference Standards. Aerospace recommended practice. SAE Aerospace. 2011. 30 p.