Використання логарифмічного декременту згасання коливань для прогнозування ресурсу авіаційних конструкцій

DOI https://doi.org/10.15407/pmach2023.01.023
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 26, № 1, 2023 (березень)
Сторінки 23–28

 

Автори

М. М. Гребенніков, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, Харків, вул. Чкалова, 17), e-mail: m.grebennikov@khai.edu, ORCID: 0000-0001-7648-3027

О. Г. Дібір, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, Харків, вул. Чкалова, 17), e-mail: ag.dibir@gmail.com, ORCID: 0000-0002-2366-6353

А. О. Кирпікін, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, Харків, вул. Чкалова, 17), e-mail: anatolkirpikin@gmail.com, ORCID: 0000-0001-8883-0663

М. І. Пекельний, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, Харків, вул. Чкалова, 17), e-mail: m.pekelny@khai.edu, ORCID: 0000-0003-0989-2546

 

Анотація

Проблема прогнозування залишкового ресурсу літаків і вертольотів є дуже актуальною з точки зору безпеки польотів. У даній роботі на базі проведених досліджень зміни механічних характеристик при накопиченні втоми матеріалів пропонується контролювати строк служби по зміні дисипативних характеристик. При втомному пошкодженні накопичувальний логарифмічний декремент згасання коливань δ зростає до граничного максимального значення δm, що відповідає критичній довжині магістральної втомної тріщини, яка призводить до руйнування. Граничне значення δm може встановлюватися залежно від кількості енергії, витраченої на розвиток магістральної втомної тріщини з урахуванням нешкідливої частини спожитої енергії. Із накопиченням втомних пошкоджень логарифмічний декремент зростає за рахунок витрат енергії на збільшення втомних тріщин і внутрішнього тертя. Це враховується коефіцієнтом α, який дозволяє виокремити небезпечну частину енергії, що йде на розвиток магістральної втомної тріщини. Задача прогнозування довговічності складається з двох етапів. Спочатку визначається δm для критичної довжини тріщини. Після цього за двома значеннями логарифмічного декременту при відповідних циклах навантаження за формулою Періса прогнозують кількість циклів до руйнування – до критичної довжини тріщини.

 

Ключові слова: ресурс, логарифмічний декремент, енергія, витрачена на руйнування, «небезпечна» частина розсіяної енергії, критична довжина тріщини.

 

Повний текст: завантажити PDF

 

Література

  1. Трощенко В. Т. Усталость и неупругость материалов. Киев: Наукова думка, 1971. 268 с.
  2. Трощенко В. Т., Сосновский Л. А. Сопротивление усталости металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1987. 345 с.
  3. Буланов В. В., Кирпикин А. А., Суслова А. Г. Вопросы методики прогнозирования остаточного ресурса конструкции. Прочность конструкций летательных аппаратов: сб. науч. трудов Харьковского авиационного института. 1990. Вып. 9. С. 62–67.
  4. Буланов В. В., Кирпикин А. А. Об изменении физико-механических характеристик композиционных материалов в процессе накопления усталостных повреждений. Прочность конструкций летательных аппаратов: сб. науч. трудов Харьковского авиационного института. 1978. Вып. 5. С. 103–106.
  5. Дибир А. Г., Кирпикин А. А., Пекельный Н. И. Аппроксимация изменения демпфирующих характеристик в процессе циклических нагружений. Открытые информационные компьютерные интегрированные технологии: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та «Харьк. авиац. ин-т». 2008. Вып. 38. С. 88–91.

 

Надійшла до редакції 27.02.2023