Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Marcin Lep. N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyt: Materiał o strukturze niejednorodnej,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Marcin Lep. N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyt: Materiał o strukturze niejednorodnej,"— Zapis prezentacji:

1 Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Marcin Lep

2 N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyt: Materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów o różnych właściwościach: zbrojenie i osnowa. W lotnictwie stosuje się głównie składniki: włókno węglowe + żywica epoksydowa PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

3 N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyty LaminarnePrzekładkowe Składające się z ze zbrojenia (warstwowego) i osnowy i rdzenia w postaci wypełniacza komórkowego lub pianki Składające się z ze zbrojenia warstwowego) i osnowy PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

4 N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyty relatywnie niska masa w stosunku do wytrzymałości Możliwość optymalnego kształtowania struktury (kierunkowość włókien) Możliwość uzyskania gładkiej powierzchni o skomplikowanej geometrii Wysoka odporność na zmęczenie (w strukturze wielokierunkowej) Zalety:Wady: Podatność na mało widoczne lecz groźne uszkodzenia od uderzeń o niewielkich energiach Trudniejsza obróbka (w stosunku do metalu) Cena Niska wytrzymałość na ściskanie W przypadku uszkodzonej struktury pracującej w warunkach wysokocyklowego zmęczenia przyrost rozmiaru uszkodzenia przebiega gwałtownie do zniszczenia PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

5 K OMPOZYTY - M OŻLIWOŚCI WYKRYWANIA USZKODZEŃ Najbardziej skuteczną i dokładną metodą stosowaną do wykrywania uszkodzeń kompozytów są badania ultradźwiękowe z zastosowaniem nowoczesnych automatycznych systemów skanujących. Statecznik samolotu MiG-29 – wyniki badania ultradźwiękowego PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

6 B ADANIE S TATECZNIKA P IONOWEGO S AMOLOTU M I G-29 Kompozyty- Możliwości wykrywania uszkodzeń Metody stosowane przez ITWL: Ultradźwięki Rezonans Impedancja akustyczna pozwalają na wykrywanie uszkodzeń kompozytów w postaci: Rozwarstwień Odklejeń Wtrąceń ciał obcych (patrz rysunek) porowatości Wynik z badania statecznika pionowego samolotu MiG-29 PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

7 P RZYKŁAD B ADANIA S TRUKTURY K OMPOZYTOWEJ F-16 Uszkodzenie w postaci rozwarstwienia: Obszar wokół połączenia nitowego; C –scan & B-scan generują pełną informacją o położeniu uszkodzenia B-scan Kompozytowe pokrycie statecznika poziomego; C- Scan – Amplituda Sygnału PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

8 U SZKODZENIA OD UDERZEŃ O NIEWIELKICH ENERGIACH Istotne dla kompozytów z punktu widzenia wytrzymałości Różna czułość metod badawczych ITWL przeprowadził szereg testów z wykorzystaniem szeregu metod NDT; Widoczna korelacja pomiędzy energią uderzenia a wzrostem wielkości uszkodzenia. Zastosowane nowoczesne technologie do badań: ultradźwięki, metody akustyczne, optyczne (1) Badanie D-Sight (2) Badanie MIA PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

9 N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyty obecne są w większości statków powietrznych eksploatowanych przez Siły Powietrzne – szczególnie w najnowszych ITWL posiada największe w kraju doświadczenie w badaniach eksploatacyjnych struktur kompozytowych, oraz bierze udział w rozwoju dziedziny nauki poprzez badania laboratoryjne i udział w konferencjach w kraju i za granicą PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

10 N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM GLARE GLAss-REinforced Fibre Metal Laminate Alternatywa dla pokryć ze stopów na bazie Al. Umieszczenie kompozytu pomiędzy warstwami metalu podnosi trwałość zmęczeniową i zmniejsza masę prepreg metal PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

11 K OROZJA - galwaniczna; - exfoliation; - ukryta (pillowing); - SCC; - wżerowa. Wykrywanie i monitorowanie przy wykorzystaniu: Prądów wirowych; D-Sight; Ultradźwięki. PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

12 Zastosowania: wykrywanie korozji ukrytej w elementach z połączeniami nitowymi; wykrywanie odklejeń i uszkodzeń od uderzeń o niewielkich energiach w elementach z wypełniaczem komórkowym; możliwość archiwizacji wyników; analiza i rejestracja wyników oparta o interfejs P-C. Wykrywanie korozji ukrytej Wynik z badania fragmentu poszycia: 1 – brak korozji; 2 – korozja powodująca deformację powierzchni 12 W YKRYWANIE K OROZJI M ETODA D-S IGHT PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

13 W YKRYWANIE KOROZJI UKRYTEJ Mi-8, szew nitowy, bok kadłuba 23 lata 28 lat Rozkład poziomów jasności powiązany z deformacją spowodowaną przez pillowing PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

14 W YKRYWANIE UBYTKÓW KOROZYJNYCH Mi-14 kątownik luku bombowego: Utrudnienia poprzez powierzchniowe uszkodzenia; (1) Wynik z badania metodą ET; (2) Wynik z badania metodą UT; PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

15 SHM - WPROWADZENIE ? SHM – Structural Health Monitoring – monitorowanie stanu technicznego – on-line i off line. Wprowadzenie do elementów konstrukcyjnych czujników rejestrujących np. propagację pęknięcia w celu wskazania konieczności wymiany lub naprawy w szczególności konstrukcyjnych elementów krytycznych. Porównanie do układu nerwowego ma przybliżyć sygnalizowanie uczucia bólu u człowieka. PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

16 System do wykrywania i monitorowania pęknięć struktury – zasada działania System w stanie równowagi Równomierne podciśnienie w kanale próżniowym (czerwony) Inicjacja pęknięcia Ciśnienie w kanale próżniowym wzrasta proporcjonalnie do liczby przerwanych ścieżek Wzrost pęknięcie Ciśnienie w kanale próżniowym wyrównuje się z ciśnieniem otoczenia C OMPARATIVE V ACUUM M ONITORING - CVM PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

17 M ONITOROWANIE S TANU T ECHNICZNEGO W IRÓWKI P RZECIĄŻENIOWEJ Comparative Vacuum Monitoring- CVM Czujniki Tensometryczne PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

18 Monitorowanie z wykorzystaniem PZT Generacja fal sprężystych o określonych własnościach (Rayleigha – Lamba) za pomocą czujników piezoelektrycznych PZT pozwala na monitorowanie konstrukcji lotniczych w szczególności w lokalizacjach w których dostęp do badania może nie być możliwy z wykorzystaniem konwencjonalnych metod NDT. W ITWL prowadzone są prace mające na celu m.in. monitorowanie stanu technicznego konstrukcji łopat wirników nośnych śmigłowców. PRACOWNIA BADAŃ NIENISZCZĄCYCH

19 ZAKŁAD SAMOLOTÓW I ŚMIGŁOWCÓW Pracownia Materiałoznawstwa Lotniczego Odlewy łopatek o strukturze monokrystalicznej i ukierunkowanej Zaawansowane metody wytwarzania elementów gorącego traktu silników lotniczych z odlewniczych stopów żarowytrzymałych Przekrój pionowy zamka łopatki PRZYKŁAD:

20 ZAKŁAD SAMOLOTÓW I ŚMIGŁOWCÓW Pracownia Materiałoznawstwa Lotniczego a – materiał rodzimy, b – strefa wpływu ciepła, c – strefa wymieszanego materiału zgrzeiny, d – strefa uplastyczniona termo-mechanicznie materiału zgrzeiny Friction Stir Welding (FSW) – technologia tarciowego spajania metali z mieszaniem uplastycznionego materiału spoiny Nowoczesne metody spajania materiałów PRZYKŁAD:

21 ZAKŁAD SAMOLOTÓW I ŚMIGŁOWCÓW Pracownia Materiałoznawstwa Lotniczego Z AAWANSOWANE METODY MODYFIKOWANIA STRUKTURY I WŁASNOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH PRZYKŁAD: Nanoszenie warstw ochronnych metodą fali uderzeniowej (Wave Rider) ADVANCED MATERIALS & PROCESSES/MARCH 2009

22 ZAKŁAD SAMOLOTÓW I ŚMIGŁOWCÓW Pracownia Materiałoznawstwa Lotniczego S YSTEMATYCZNY ROZWÓJ KONSTRUKCYJNYCH MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH PRZYKŁAD: żarowytrzymałe kompozyty ceramiczne i szkłoceramiczne (temperatura pracy do 1700 o C) Elementy konstrukcyjne silników opracowane w VIAM (Rosja)

23 ZAKŁAD SAMOLOTÓW I ŚMIGŁOWCÓW Pracownia Materiałoznawstwa Lotniczego M ATERIAŁY INTELIGENTNE Materiały samo naprawiające się Schemat katalitycznego samo naprawiania się materiału w miarę propagacji pęknięcia PRZYKŁAD:

24 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ M ARCIN L EP Mob


Pobierz ppt "Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Marcin Lep. N OWOCZESNE TECHNOLOGIE MATERIAŁOWE STOSOWANE W PRZEMYŚLE LOTNICZYM Kompozyt: Materiał o strukturze niejednorodnej,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google