Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tests of damage to Inconel 718 alloy used in aviation

Krysztofik J., Socha G.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2017

|

Nr 1 (246)

104--116

EN

Inconel 718 alloy was tested. A new type of specimens of variable cross-sectional area measuring part was used for the tests. This provided a continuous distribution of plastic strain in that part of the sample. The proposed method enables to replace a series of specimens by one specimen. The degradation of the material u:as obtained by static tensile test and the creep test. The permanent deformation that varies along the specimen axis allows for an analysis of damage induced by a plastic deformation. The degradation of the alloy corresponds with the changes of acoustics properties of the material - attenuation of ultrasonic waves. It allows to determine the degree of damage to the material using a non-invasive - ultrasonic method. Using the damage parameter proposed by Johnson allows to obtain correlation between the non-destructive results and a damage degree of the material. The presented testing method delivers information about changes in the material structure caused by permanent deformation.

PL

Badaniom materiałowym poddano stop Inconel 718. Do badań użyto nowy rodzaj próbki o zmiennym polu przekroju części pomiarowej. Dzięki temu uzyskano ciągły rozkład odkształceń plastycznych w tej części próbki. Zaproponowana metoda badania uszkodzenia struktury prowadzi do zastąpienia w badaniach serii próbek jedną próbką. Degradację materiału zadano poprzez statyczną próbę rozciągania i próbę pełzania. Deformacja trwała, która zmienia się wzdłuż osi próbek, umożliwia analizę uszkodzenia wywołanego odkształceniem plastycznym. Z degradacją badanego stopu wiążą się zmiany jego właściwości akustycznych -współczynnika tłumienia materiału. Pozwala to na określenie stopnia uszkodzenia materiału za pomocą bezinwazyjnej metody nieniszczącej -metody ultradźwiękowej. Stosując parametr uszkodzenia zaproponowany przez Johnsona uzyskano korelację pomiędzy wynikami pomiarów nieniszczących a stopniem uszkodzenia materiału. Zastosowana w przedstawionym artykule metoda badawcza dostarcza informacji na temat zmian struktury materiału wywołanych deformacją trwałą.

2

Evaluation of Damage Degree of Inconel 718 using Nondestructive Indicators of Damage

Krysztofik J.

Fatigue of Aircraft Structures

|

2016

|

Iss. 8

55--64

EN

This paper presents the results of the quantitative evaluation of the degree of damage caused by plastic strain accumulated in static tensile tests and creep tests. To detect changes in the structure of the material and in order to determine the degradation of the materials, nondestructive methods were used, namely the ultrasonic and eddy current methods. In ultrasonic testing, attenuation and acoustic birefringence were used as damage indicators. In the case of the eddy current method, changes in the phase angle of impedance were observed in the material. The material tested was Inconel 718 alloy. Inconel alloys are often find application in extreme working conditions including in the power engineering industry, aviation and aerospace. A new type of specimen with the variable cross-sectional area of the measuring part was used in the tests. This allowed researchers to obtain a continuous distribution of plastic strain and enabled analysis of the material with respect to different damage degrees. The correlation between the degree of damage, expressed by the measure of deformation, and the value of nondestructive indicators was determined. On the basis of it, the dependence indicating the ability to nondestructive evaluation of the degradation degree of the material, subjected to loads exceeding the yield limit was obtained.

3

Ocena stopnia uszkodzenia stopu Inconel 718 z zastosowaniem prądów wirowych

Krysztofik J., Kukla D., Socha G.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 12

24--26

PL

Zaprezentowane wyniki wskazują na możliwość ilościowej oceny stopnia uszkodzenia, opisanego miarą skumulowanego odkształcenia plastycznego, uzyskanego w statycznej próbie rozciągania, z wykorzystaniem prądów wirowych. Badaniom poddano próbkę o zmiennym polu przekroju w całym zakresie części pomiarowej. Użycie próbki o takiej geometrii umożliwia uzyskanie pola deformacji, której wartość zmienia się wzdłuż osi próbki. Znajomość wartości odkształcenia trwałego w danym przekroju próbki w połączeniu z analizą struktury w tym miejscu pozwala na prześledzenie ewolucji uszkodzenia struktury materiału wywołanej jego deformacją trwałą. Na takiej próbce, poddanej próbie rozciągania, wykonano profil zmian kąta fazowego sygnału prądowirowego w kolejnych obszarach o zmiennym stopniu uszkodzenia. Dokonując korelacji pomiędzy stopniem uszkodzenia wyrażonym miarą parametru uszkodzenia oraz wartością mierzonego kąta fazowego, determinowaną lokalnymi zmianami przewodności elektrycznej i przenikalności magnetycznej uzyskano zależność wskazującą na możliwość nieniszczącej oceny stopnia degradacji materiału poddanego obciążeniom przekraczającym wartość granicy plastyczności.

EN

Presented results indicate the possibility of a quantitative evaluation of the damage, described by measure of plastic deformation, obtained in the static tensile test using eddy currents. Samples with variable cross-sectional area throughout the range of the measuring section have been tested. Such geometry of the sample allows to obtain the area of deformation which varies along the axis of the sample. Knowledge of the permanent deformation in the given cross-section of the sample in combination with the analysis of the structure at this point allows to investigate the structure of the material damage caused by permanent deformation. On a sample subjected to a tensile test the profile changes of the phase angle of the eddy current signal were performed. Correlation between the degree of damage, expressed by measure of deformation, and the value of the measured phase angle, determined by local changes in electrical conductivity and magnetic permeability was conducted. On the basis of it, the dependence indicating the ability to nondestructive evaluation of the degradation degree of the material, subjected to loads exceeding the yield limit was obtained.

4

The Application of Acoustic Anisotropy to Evaluation of Material Properties

Krysztofik J., Manaj W., Socha G.

Fatigue of Aircraft Structures

|

2015

|

Iss. 7

5--11

EN

Structural properties of materials change under stress, temperature and work environment. These changes are generally unfavorable. They cause a reduction in strength of materials. This has an impact on the safety and service life of machines and constructions. In the chemical and petrochemical industry the destruction of a structure can be activated by chemical substances. In the energy industry, a key element in assisting the destruction is temperature. In aviation, the typical cause of damage is the process of fatigue. Regardless of the differences regarding/concerning the mechanisms of degradation, typical of the sectors of industry, the end result is the emergence of microvoids and microcracks in the material. In the final phase of the process, dominant cracks are formed. The term of measure of material damage, introduced by Kachanov and Rabotnow, can be effectively used also when considering the impact of microdamages on measurable macroscopic acoustic quantities. A damage parameter proposed by Johnson allows to correlate changes in acoustic birefringence of the material with the parameter describing the degree of damage. In this article the authors presented the nondestructive tests results concerning Inconel 718 alloy subjected to damage caused by plastic deformation. This paper focuses on the evaluation of acoustic properties in relation to the degradation of the materials tested.

5

Zastosowanie badań nieniszczących w technice lotniczej

Krysztofik J., Manaj W.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2011

|

Nr 2 (211)

120-129

PL

Z uwagi na rosnące zapotrzebowanie oceny konstrukcji technicznych bez konieczności ich zniszczenia w szerokim zakresie rozwija się dziedzina badań nieniszczących. Tradycyjnie stosowane metody badań: wizualna, penetracyjna, magnetyczno-proszkowa, ultradźwiękowa i radiograficzna są rozwijane w specjalizowane techniki np. badanie ultradźwiękowe głowicami mozaikowymi lub nowe metody detekcji wad takie jak np. metoda akustyczna lub termograficzna. Kontrole nieniszczące są stosowane ze względu na bezpieczeństwo użytkowania elementów lotniczych oraz ekonomiczne konsekwencje odstawienia konstrukcji od użytku. Kontrole prowadzone są zarówno na etapie wytwarzania jak i eksploatacji. Nie bez znaczenia dla doboru stosowanych metod jest także szeroki zakres materiałów stosowanych w konstrukcjach lotniczych. W artykule przedstawiono wybrane metody oceny jakości materiałów konstrukcji lotniczych wraz z przykładami wykonanych badań.

EN

Due to the increasing demand of engineering structures assessment without destroying them the field of non-destructive testing is developing in a wide range. Traditionally methods of research are: visual, dye penetrant, magnetic particle, ultrasonic and radiographic are developed for specialized techniques such as phased array ultrasonic testing or new technique of defects detection such as acoustic or thetmographic method. Non-destructive inspections are used due to the safety of the air elements and economic consequences of the structures retraction from service. Inspections are carried out both at the production stage and exploitation adjusted to specific materials. The article presents some quality assessment methods of aircraft structures with examples of research.

6

Analysis of the feasibility to investigate condition of gas turbine vanes by means of the radiographic method

Chalimoniuk M., Błachnio J., Krysztofik J.

Journal of KONBiN

|

2010

|

No. 1 (13)

129-138

EN

.Operation of avionic turbine engines is always associated with possibility of various defects that may happen to turbine components, in particular to its vanes. The basic examination method intended to assess condition of the turbine vanes is the metallography, a destructive testing technology. The paper deals with the non-destructive test method of X-ray computer tomography (CT) that is chiefly used in medicine but is also suitable to diagnose how far the process of turbine vanes wear and tear is advanced. The computer tomography (CT) is the transmission diagnostic technique that makes it possible to obtain images of various layers within the investigated object. Application areas of this technique include also the quality control in manufacturing of technical facilities. The study presents results of assessments for gas turbine vanes with the use of the X-ray computer tomography after a specific period of the turbine operation. It was found out that the radiographic method, owing to availability of 3D images (including also internal defects) makes it possible to detect types of defects, their sizes and locations.

PL

W procesie eksploatacji lotniczych silników turbinowych występują różnego rodzaju uszkodzenia elementów turbin, a zwłaszcza ich łopatek. Podstawową metodą oceny stanu łopatek są badania metalograficzne - metoda niszcząca. W artykule omówiono stosowaną obecnie, głównie w medycynie, rentgenowską tomografię komputerową (angielski skrót: CT) oraz możliwości jej wykorzystania do diagnozowania zmian stanu łopatek turbin, jako metodę badań nieniszczących. CT jest transmisyjną techniką diagnostyczną umożliwiającą uzyskiwanie warstwowych obrazów obiektów badań. Wykorzystywana jest między innymi w procesie kontroli jakości produkcji obiektów technicznych. Przedstawiono wyniki oceny stanu eksploatowanych łopatek turbiny gazowej rentgenowską tomografia komputerową. Stwierdzono, że metoda radiologiczna wygenerowując przestrzenny obraz stanu (wad wewnętrznych) łopatek umożliwia rozpoznanie ich rodzaju, wielkości i umiejscowienia.

7

Analytical and experimental stress field image in a rivet joint

Ciesielski M., Jachimowicz J., Kajka R., Krysztofik J., Szachnowski W.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2005

|

Nr 1(180)

14-19

EN

Strength of the revited joint, beyond material issues, substantially depends on technological process - correct riveting. Correctness of closing for each rivet in the joint can be qualified, beyond others, by stress field analysis around the rivet. distribution of the stress field is particularly substantial, which contains information on joint quality. In the frames of the project, sponsored by State Committee for Scientific Research, during research, analysis of the stress field was performed, beyond others, by contemporary methods of nondestructive state diagnostics methods: brittle coverings, luminescent penetration, image detection analysis by tangent light wedge and x-ray difraction were used to designate local stress levels in selected areas.

PL

Wytrzymałość połączenia nitowego, poza względami materiałowymi w sposób istotny zależy od technologii - poprawności procesu zakuwania. Prawidłowość zakucia każdego nitu w złączu można określić m.in. poprzez analizę pola naprężeń wokół nitu. Istotny jest szczególnie rozkład pola naprężeń., który zawiera informacje o jakości połączenia. W ramach realizacji projektu badawczego KBN, m.in. wykonano analizę pól naprężeń stosując współcześnie dostępne metody nieniszczącej diagnostyki stanu - kruchych pokryć, penetracji luminescencyjnej, analizy obrazu detekcjowanego stycznym klinem światła oraz w celu określenia lokalnych poziomów naprężeń w wybranych obszarach - metody dyfrakcji promieni rentgenowskich.

8

Physical and Chemical Phenomena at the crack front II. Composite materials, pressures and stresses

Ernst S., Krysztofik J., Szachnowski W., Szot A.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2002

|

z. 3-4 (170-171)

35-41

EN

In highly loaded epoxy-glass composite materials, the textile reinforcements are arranged in a defined manner and also in a suitable lied fiber bundle-roving. In the most cases the surface of the fibers is specially treated to improve the adhesive strength between the fiber and the matrix. The work, being the second paper of the series of the same title, deals with the capillary induced physical and chemical phenomena at the crack front filled with water which condensed mostly due to 24 hours differences in temperature. The role of cracks play the fiber-matrix interfaces. If water penetrates such a "crack" which occurs in the most cases, the capillary effects start and originate the local changes in the adhesive stress fields. This leads to a change in the strength of the composite elements of the construction.

PL

W wysoko wytrzymałych kompozytach epoksydowo-szklanych zbrojenie posiada postać mat o zdefiniowanym kącie splotu, ułożonych w odpowiedni sposób oraz/lub, stosownie do wymagań, wiązek rovingu ułożonych w odpowiednich kierunkach. Powierzchnia włókien zbrojenia jest przeważnie preparowana celem zwiększenia wytrzymałości adhezyjnego połączenia ze spoiwem. Praca jest drugą publikacją z serii traktujących o fizykochemicznych procesach zachodzących w pęknięciu, w warukach eksploatacji konstrukcji, w skład której wchodzi zawierający to pęknięcie element. W przypadku niniejszej pracy rolę ,,pęknięcia" spełnia ,,przestrzeń'' zawarta pomiędzy powierzchnią włókna zbrojenia i spoiwem epoksydowym. Możliwość penetracji wody (wody kondensacyjnej, wilgoci itd.) w tego rodzaju szczeliny hydrofobowe powoduje, iż zachodzące fizykochemiczne efekty powierzchniowe, powodują lokalne przemieszczenia, stanowiące przyczynę zmiany lokalnego stanu naprężeń złącza spoiwo-zbrojenie, a tym samym wytrzymałość kompozytu.