Диагностика повреждений авиакомпозитов градом
рубрика: наука
Аспирант кафедры прочности летательных аппаратов ФЛА НГТУ НЭТИ Туан Ле Вьет разработал расчетную модель, показывающую, как град влияет на композитные части самолёта.
Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) разработали расчетную модель, позволяющую заглянуть "внутрь" композитных материалов самолета, находящихся под воздействием града.
Фото: НГТУ
На сегодняшний день у авиалайнеров процент композитных материалов может доходить до 80%. Это объясняется их прочностью по сравнению с аналогами из стали, высокой коррозионной стойкостью, надежностью и долговечностью. Но даже самый прочный материал может подвергаться деформации, связанной с ударными нагрузками. Если самолет попадет в градовое облако, велика вероятность того, что он может получить повреждения. Для большинства композитных структур критичными являются высокоскоростные нагрузки, вызванные ударами града.
Как отмечает автор проекта, повреждение конструкций практически невозможно обнаружить визуально, поскольку могут деформироваться внутренние слои композитных материалов, в том числе связующие. Таким образом получается, что внешне крыло самолета может быть целым, однако оно уже не способно нести определенную нагрузку. Возникает потенциальная опасность при дальнейшей эксплуатации воздушного судна. Поэтому важно понять, какие виды повреждений может получить летательный аппарат при воздействии на него града, чтобы определить их реальный уровень.
«Мы разработали расчетную модель, которая описывает поведение самой градины, когда она ударяет о композитную панель: градина разбивается, при этом мы сразу считаем, какая деформация внутри панели. Нами была смоделирована серия ударов с разными размерами и скоростями частиц на многослойные композитные панели. Дальнейшим направлением развития будет имитация воздействия на высокорискованные участки (носок крыла) или на всю поверхность крыла. Ранее исследований по воздействию серии ударов града на композитные панели, а также по оценке остаточной прочности после удара не проводилось. Мы будем проводить дальнейшие эксперименты с численными моделями для определения повреждений внутри панели и расчета остаточной прочности», — рассказал Туан Ле Вьет.
Данная модель применима в деятельности предприятий авиационной отрасли (научные институты, конструкторские бюро и т.д.). Ее можно использовать при проектировании конструкции летательных аппаратов, испытаниях и исследованиях прочности композитных материалов.
