Подходы к исследованию процессов появления и развития напряженно-деформированного состояния в зависимости от режимов вибронагружения элемента конструкции

Цель исследования заключается в определении допустимых и предельных режимов вибронагружения пластины, имитирующей элемент обшивки летательного аппарата и изготовленной из сплава Д16а, с последующей сборкой и пуско-наладкой стенда экспериментальных исследований процессов появления и развития напряженно-деформированного состояния данной пластины. Цикличное воздействие широкополосной случайной вибрации имитирует рабочие эксплуатационные режимы, которые обуславливают утрату упругих свойств материала и его старение, сопровождаемое уменьшением угла наклона годографа, образованного трехмерным вектором виброускорений, по отношению к горизонтальной плоскости.

Методы. Для определения допустимых и предельных режимов вибронагружения пластины применялись методы математического моделирования. Исследование процессов старения материала пластины, сопровождаемое утратой упругих свойств, производится эквивалентно-циклическим методом, каждый цикл которого содержит две фазы: первая – фаза вибронагружения пластины, вторая – фаза визуального и рентгеноскопического лабораторного контроля, во время которой должны быть обнаружены (при появлении) внутренние дефекты структур пластины или зафиксировано их развитие. Обнаружение подобных дефектов свидетельствует о вероятном скором нарушении целостности пластины, имитирующей элемент обшивки летательного аппарата.

Результаты. Определены значения допустимой и предельной нагрузки
на пластину, имитирующей элемент обшивки летательного аппарата. Осуществлены сборка и пуско-наладка стенда экспериментальных исследований процессов напряженного-деформированного состояния, а также подтверждена гипотеза о том, что годограф, образованный трехмерным вектором виброускорений имеет начальный угол наклона по отношению к горизонтальной плоскости 45 º. Вместе с тем, ещё не достигнуто заметного эффекта старения, при котором указанный угол изменяется.

Заключение. Изменение угла наклона годографа, образованного трехмерным вектором виброускорений, позволяет судить о степени износа материала с возможностью дальнейшего прогнозирования остаточного ресурса материала. Исследования предлагается продолжить в части набора массива экспериментальных данных.