Diagnozowanie stanu technicznego kompozytowych nakładek naprawczych

• Autorzy: Rośkowicz M. , Rożek M.

Warianty tytułu

EN

Diagnose of the composite patch technical state

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, w których podjęto próbę diagnozowania stanu technicznego kompozytowych nakładek naprawczych. Do diagnozowania wykorzystano tensometry przyklejane na kompozytowych węzłach naprawczych. Kompozytowe węzły naprawcze zostały uformowane na płytach wykonanych ze stopu aluminium, które po uszkodzeniu naprawiano za pomocą wkładki metalowej i nakładki kompozytowej oraz na dźwigarze usterzenia poziomego samolotu Su-22. Płyty podparte przegubowo na czterech brzegach ścinano statycznie równomiernym obciążeniem q, natomiast dźwigar obciążano cyklicznie momentem gnącym na specjalnie przygotowanym stanowisku pomiarowym. Nakładki kompozytowe na płycie formowano techniką worka próżniowego, natomiast na dźwigarze techniką laminowania na mokro. Badania płyt wykonano dla różnych przypadków uszkodzenia: odklejenie w strefie krawędzi nakładki, odklejenie na granicy krawędzi uszkodzenia i wkładki metalowej oraz całkowite odklejenie wkładki metalowej. W badaniach naprawianego węzła dźwigara oceniono wpływ obciążeń cyklicznych na zmiany odkształceń w procesie diagnozowania. Stwierdzono, że istnieje możliwość diagnozowania stanu technicznego naprawianej płyty dla wybranych przypadków uszkodzenia oraz że w przypadku diagnozowania węzłów obciążonych cyklicznie należy brać pod uwagę lepkosprężyste właściwości nakładek kompozytowych.

EN

The paper presents the results of experimental investigations in which diagnostic testing of the technical state of repair points was performed with the use of strain gauges that were bonded on the composite patches. Composite repair nodes were formed on the damaged plates made of an aluminium alloy 2024 T3 and on the damaged stabilator spar of Su-22 aircraft.The damages were repaired using metal insert and composite patch. The sheets were supported articulated on four edges and sheared uniformly with the load q while the spar was loaded by bending moment on the test stand. The sheets patch was formed by vacuum bag technique and the spar patch was prepared by solvent laminating. The experimental testing of sheets was subjected to various cases of damage: as a bond lift-off in a zone at the edge of single strap or on boundary the edge of the damage and the metal insert and a complete bond lift-off of the metal insert. In the research of the being repaired spar's node, an influence of cyclic loading on the change of strain was assessed. It was found that it is possible to diagnose the state of repair point in some cases of damage and that the defects found in the central part of the repair point does not significantly influence on the durability of the repair. In the diagnostic process, the visoelastic properties of composite patch should be taken into consideration, especially for the repair nodes subjected to cyclic loading.

Słowa kluczowe

PL

naprawy maszyn i urządzeń; materiały kompozytowe; połączenia adhezyjne; inteligentne nakładki

EN

repair of machines and equipment; composites; adhesive joints; smart patches

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 4
• Strony: 231--248
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rośkowicz M.

autor

Rożek M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Instytut Techniki Lotniczej, 00-908 Warszawa ul. S. Kaliskiego 2,

Bibliografia

• [1] R. Jones, W. K. Chiu, R. Smith, Airworthiness of composite repairs: failure mechanisms, Engineering Failure Analysis, 2, 1995, 117-128.
• [2] A. Baker, F. Rose, R. Jones, Advances in the bonded composite repair of metallic aircraft structure, Elsevier Science Ltd, London, 2002.
• [3] A. Lewińska-Romicka, Badania nieniszczące. Podstawy defektoskopii, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2001.
• [4] A. Baker, Bonded composite repair of fatigue-cracked primary aircraft structure, Composite Structures, 47, 1999, 431-443.
• [5] M. Rośkowicz, Stateczność płyt naprawianych z wykorzystaniem materiałów kompozytowych, Biul. WAT, 4, 56, Warszawa, 2007.
• [6] M. Rośkowicz, Badania skuteczności napraw struktur płatowców statków powietrznych realizowanych w warunkach polowych z wykorzystaniem materiałów kompozytowych i tworzyw adhezyjnych, Opracowanie z pracy badawczej, ON504001033, WAT Warszawa, 2010.