Введение 10
1 Литературный обзор 12
1.1 Проблема прочности конструкционных материалов. Механические характеристики материалов
1.2 Алюминиевый сплав В96Ц3Т12 13
1.3 Испытания материалов на прочность 14
1.4 Неразрушающий и встроенный ультразвуковой контроль 19
2 Экспериментальные методики 23
2.1 Подготовка образцов 23
2.2 Испытание образцов на статическое растяжение 23
2.3 Испытание образцов на циклическое растяжение 25
2.4 Оптический метод измерения деформации (корреляция цифровых изображений)
2.5 Ультразвуковой метод 27
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 35
4.1 Оценка коммерческого потенциала исследования 35
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 35
4.1.2 SWOT-анализ 36
4.2 Планирование научно-технического исследования 37
4.2.1 Структура работ 37
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 38
4.2.3 Разработка графика выполнения научно-технического исследования
4.3 Смета затрат на проведение НТИ 43
4.4 Определение ресурсной и финансовой эффективности научно-технического исследования
4.4.2 Оценка рисков при разработке НТИ 50
Список публикаций студента 74
Список использованной литературы 75
Неразрушающий контроль (НК) на всем протяжении времени остается одной из наиболее важных проблем в процессе эксплуатации машиностроительных изделий. На данный момент разработано множество методов НК, благодаря которым имеется возможность находить дефекты в деталях из металлов и сплавов в процессе производства и ремонта. Одним из основных недостатков НК является остановка эксплуатации изделия, что экономически не выгодно. Результаты контроля показывают, что обнаружение дефектов происходит в небольшом количестве деталей, в остальных же случаях дефекты в конструкции еще не образовались. Однако интервал контроля изделий расширить невозможно, так как конструкции, в которых зародились дефекты, в процессе эксплуатации могут разрушиться, что непозволительно во многих опасных отраслях промышленности: авиакосмической,
нефтехимической и др.
Одним из актуальных направлений исследований в сфере НК, привлекающих множество инженеров и исследователей, является концепция Structural Health Monitoring (SHM) [1]. Она подразумевает внедрение в конструкцию комплекса чувствительных элементов, регистрацию информации на протяжении всей эксплуатации с последующим анализом с помощью программных средств для своевременного обнаружения повреждений и ремонта. Несомненным плюсом такого подхода является возможность расширить интервалы планового контроля, если система не регистрирует изменений, превышающих некоторое пороговое значение. Одним из подходов к реализации SHM является сеть ультразвуковых (УЗ) датчиков, интегрированных в конструкцию, и использующихся для прямого активного обнаружения дискретных дефектов (расслоений углепластиков, трещин в металлах и др.).
Общим для всех реализаций SHM систем является необходимость разработки сложного ПО для обработки сигналов и принятия решения о возможности продолжения эксплуатации. Основой данного ПО является анализ механики деформационного поведения различных материалов.
В данной работе была поставлена задача исследовать методику с использованием волн Лэмба для оценки состояния образцов алюминиевого сплава В96Ц3Т12. Необходимо было при статических и циклических испытаниях изучить особенности изменения (затухания) ультразвуковых сигналов, проходящих через рабочее сечение нагружаемого образца.
