Прогнозирование длительной прочности фасонных деталей гидрогазовых систем по параметрам акустической эмиссии


DOI: 10.34759/trd-2020-110-4

Авторы

Пхон Х. К. *, Сысоев Е. О. **, Кузнецов Е. А. ***, Сысоев О. Е. **

Комсомольский-на-Амуре государственный университет, КнАГУ, 27, Комсомольск-на-Амуре, Хабаровский край, 681013, Россия

*e-mail: phonehtetkyaw18@gmail.com
**e-mail: fks@knastu.ru
***e-mail: workegor@mail.ru

Аннотация

В статье рассматривается методика прогнозирования прочности фасонных деталей гидрогазовых систем по параметрам акустической эмиссии (АЭ). При деформировании конструкционного материала в процессе изготовления, по различным траекториям в двумерном пространстве деформаций при плоском напряженно-деформированном состоянии, когда в заготовке детали накапливаются повреждения, которые влияют на ее прочность и долговечность. Определение прочности фасонных деталей гидрогазовых систем зависит от механических характеристик конструкционных материалов, способов деформирования и является сложной задачей, так как дефекты накопленные каждой деталью индивидуальны. В статье показан процесс изменения микроструктуры алюминиевых сплавов в процессе деформирования. Изучено прогнозирование долговечности деталей выполненных путём обработки давлением и получена устойчивая зависимость определения времени до разрушения для сплава Д16 по параметрам акустической эмиссии с фрактальной размерностью аттрактора акустических сигналов 1 ≤ D2 аттр. ≤ 6 , от воздействия напряжений внутреннего давления при изготовлении деталей методом обработки давлением.

Ключевые слова:

фасонные части трубопроводов, раздача трубы, акустическая эмиссия, напряженно-деформированное состояние, гидрогазовая система

Библиографический список

  1. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. – М.: Машиностроение, 1977. – 278 с.

  2. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. – М.: Машиностроение, 1977. – 423 с.

  3. Попов Е.А., Ковалев В.Г., Шубин И.Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. – М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 403 с.

  4. Серьёзнов А.Н., Степанова Л.Н., Муравьёв В.В. и др. Диагностика объектов транспорта методом акустической эмиссии – М.: Машиностроение, 2004. – 368 с.

  5. Писаренко Г.С., Лебедев А.А. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. – Киев: Наукова думка, 1976. – 394 с.

  6. Bashkov O.V., Popkova A.A., Bashkova T.I., Sharkeev Yu.P. The study of staging of the fatigue damage accumulation in the structured titanium samples by acoustic emission method // Tsvetnye Metally, September 2017, no. 9, pp. 84 – 90. DOI: 10.17580/tsm.2017.09.12.

  7. Семашко Н.А., Шпорт В.И., Марьин Б.Н. и др. Акустическая эмиссия в экспериментальном материаловедении – М.: Машиностроение, 2002. 240 с.

  8. Сысоев О.Е., Биленко С.В. Идентификация процессов изменения структуры конструкционных материалов на основе фрактального анализа акустической эмиссии // Ученые записки КнАГТУ. 2012. № 3. С. 107 – 115.

  9. Bashkov O.V., Popkova A.A., Sharkeev Yu.P., Panin S.V., Eroshenko A.Yu. Acoustic emission analysis of fatigue damages of titanium alloys // AIP Conference Proceedings 1909, 2017. DOI: 10.1063/1.5013693.

  10. Пхон Хтет Кьяв., Сысоев Е.О., Кузнецов Е.А., Мин ко Хлайнг. Прогнозирования долговечности работы трубопроводов высокого давления при воздействии малоцикловых нагрузок // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=109237

  11. Phone Htet kyaw, Sysoev O.E, Kuznetsov E.A, Marin B.N. Regularities of Changes in the Fractal Dimension of Acoustic Emission Signals in the Stages Close to the Destruction of Structural Materials When Exposed to Low-Cycle Loaded // Proceedings of the Asia-Pacific Conference on Intelligent Medical 2018 & International Conference on Transportation and Traffic Engineering, ICTTE 2018, 2018, pp. 213 – 217. DOI:10.1145/3321619.3321685

  12. Tomasz Tomaszewski, Janusz Sempruch. Fatigue life prediction of aluminium profiles for mechanical engineering // Journal of theoretical and applied mechanics, 2017, no. 55 (2), pp. 497 – 507. DOI: 10.15632/jtam-pl.55.2.497.

  13. Orynyak I.V., Ageev S. M. Calculation of reference stresses for circumferential irregular-shaped defects in pipes // Strength of Materials, 2011, vol. 43, no. 6, pp. 673 – 686. DOI: 10.1007/s11223-011-9340-7

  14. Колыхалов Д.Г., Сысоев О.Е., Иванов И.Н. Оценка технологичности трубопроводных систем летательных аппаратов на ранних этапах проектирования // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=74709

  15. Башков О.В., Ким В.А., Гадоев Г.А. Исследование процесса образования трещин на ранних стадиях их развития в алюминиевом сплаве 1163 // Международная научно-практическая конференция «Производственные технологии будущего: от создания к внедрению»: Сборник трудов. Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре государственный университет, 2018. С. 21 — 26.

  16. Y.J. Kim, C.K. Oh, C.Y. Park, K. Hasegawa. Net-section limit load approach for failure strength estimates of pipes with local wall thinning // International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2006, no. 83, pp. 546 — 555. DOI: 10.1016/j.ijpvp.2006.03.001

  17. Рыбаулин А.Г., Сидоренко А.С. Исследование локального напряженного состояния и оценка долговечности конструкции авиационного изделия с дискретными сварными соединениями при случайном нагружении // Труды МАИ. 2015. № 79. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=55786

  18. Полоник Е.Н., Суренский Е.А., Федотов А.А. Автоматизация расчетов усталостной долговечности элементов авиаконструкций с геометрическими концентраторами напряжений // Труды МАИ. 2016. № 86. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=67799

  19. Хохлов А.В. Кривые длительной прочности, порождаемые линейной теорией вязкоупругости в сочетании с критериями разрушения, учитывающими историю деформирования // Труды МАИ. 2016. № 91. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=75559

  20. Маслов Г.А., Лапушкин В.Н. Метод статистической обработки случайного вибрационного процесса при экспериментальной отработке летательных аппаратов // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=56918

  21. Лубков Н.В., Спиридонов И.Б., Степанянц А.С. Влияние характеристик контроля на показатели надежности систем // Труды МАИ. 2016. № 85. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=67501

  22. C.K. Lee, J.J. Scholey, P.D. Wilcox, M.R. Wisnom, M.I. Friswell, B.W. Drinkwater. Guided Wave Acoustic Emission from Fatigue crack growth in Aluminium Plate’ // Advenced Material Research, 2006, vol. 13 – 14, pp. 23 – 28.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход