Використання логарифмічного декременту згасання коливань для прогнозування ресурсу авіаційних конструкцій

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 δ_m, що відповідає критичній довжині магістральної втомної тріщини, яка призводить до руйнування. Граничне значення δ_m 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 δ_m 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.