Diagnostic d'avions
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Diagnostic d'avions

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Détermination du volume et de la fréquence de diagnostic

Volume et de la technologie de contrôle sont largement tributaires sur les méthodes de fonctionnement de l'AT - sur la ressource, et comme une combinaison.

Si l'opération est effectuée par l'État, le contrôle et la vérification périodique travail prévu, qui a abouti à la décision de poursuite de l'exploitation. - Sur la ressource lorsque le mode de fonctionnement des éléments de l'objet opéré un état technique, l'autre combiné. Juste à côté de la 60 75% des unités et des systèmes des avions modernes ne parvient pas à traduire en opération de (l'expérience des compagnies aériennes, "Pan American», «Air Canada» et ainsi de suite.). Par conséquent, la méthode combinée de fonctionnement est actuellement la principale.

Entretien Daylight-état et le fonctionnement de la méthode combinée améliore la fiabilité des Forces armées grâce à l'introduction de la commande la plus grande attention un plus grand nombre de pièces OK en termes de fonctionnement et d'entretien. Ceci augmente de manière significative la proportion de pièces, de l'état de la matière est déterminée par les méthodes d'inspection.

L'ordre de la maintenance et de commande est déterminé par le type du soleil et peut être différent. Toutefois, les programmes d'entretien d'installations réalisées quelques principes généraux pour l'utilisation des fonds faille. Considérez les plus importants. Des tests fréquents est censé effectuer visuellement. Pour les inspections avec un outils grande période de mezhkontrolnym utilisés.

A titre d'exemple, l'organisation de la Code des impôts de ce type d'avion En 707. Au stade initial de l'opération, la partie chargée des méthodes de contrôle de la cellule et vérifiés par heure 3000. Après 12 500 h (5 années de fonctionnement) tous les éléments contrôlés lourdement chargés d'évaluer l'état des propriétés du matériau. Le prochain contrôle existait au sein 6500 h (via 3 ans après le premier contrôle minutieux à un temps de fonctionnement total 19000 h). Après l'évolution plan 25000 heures (via 10 années de fonctionnement) a effectué une inspection complète de matériaux, tous les éléments essentiels à la réalisation des méthodes de contrôle d'inspection. Avec l'augmentation du temps de fonctionnement et l'apparition de fissures de fatigue et à la corrosion de réduire les intervalles de mezhkontrolnye. Détails et nœuds dessins avec des cartes de contrôle identiques conditionnellement combinés en groupes.

Pour mettre en œuvre ces principes pour déterminer la fréquence de la surveillance est nécessaire de connaître la probabilité d'apparition de défauts dans les pièces critiques en exploitation d'avions différents intervalles de temps et la vitesse de défauts de développement. Par exemple, si un défaut est détecté dans un grand nombre de copies à la fois de fonctionnement considérable, il est nécessaire de modifier de manière significative le moment et la fréquence de contrôle.

Travailler sur la surveillance et le diagnostic des principaux laboratoires de fonction sociétés NC. Les informations recueillies par le laboratoire utilisé pour générer des propositions pour la nouvelle opération. Cette information est également nécessaire d'ajuster les systèmes de maintenance et de réparation. Le système de correction le plus objectif est fourni par une analyse détaillée de l'information statistique.

 

Systèmes de diagnostic expertise et la technologie

Diagnostic technique, basé sur les méthodes d'inspection - un indicateur fiable de la sécurité. Récupération le niveau de qualité, les propriétés et les caractéristiques de la matière OK en raison de la grande quantité d'informations. Dans la pratique mondiale, système expert distingué pour l'entretien qui revient de l'information sont minimisés, et la probabilité de décisions correctes augmente.

Examiner les tendances et les perspectives de l'évaluation de l'état technique des structures d'aéronefs dans le processus de maintenance, de réparation et de fonctionnement. Le développement de tels systèmes sont divisés en cinq grands domaines.

  • Le premier - l'utilisation de composants essais non destructifs, des pièces, des composants, des systèmes de bord.

  • Le second - le développement d'une méthodologie pour déterminer les méthodes physiques de contrôle non destructif de l'état des objets de diagnostic contrainte-déformation.

  • Le troisième - la création de méthodes de diagnostic des avions de conception de test basé sur les méthodes de CND.

  • Quatrième - la construction de systèmes de surveillance basée sur le développement de méthodes et de contrôle des produits spécifiques.

  • Cinquième - justification des principes de l'évaluation des essais non destructifs pour la certification de l'AT.

Examinons chacun de ces domaines.

  • 1. La méthode de sélection des méthodes CND des pièces et assemblages d'aéronefs est justifiée. La technique est basée sur l'identification des fissures de dimensions critiques et la détermination du paramètre de forme de défaut, qui sont introduites dans les échantillons de contrôle, et sur le traitement des signaux des capteurs des informations primaires des outils CND.

Étant donné que sous le contrôle de pièces d'ingénierie aéronautiques sont couramment utilisés contrôle manuel, la documentation de l'origine et de la taille des défauts identifiés et traitement informatique des résultats.

  • 2. Les facteurs influençant l'état de contrainte-déformation et la résistance à la fatigue sont pris en compte et étudiés, et des méthodes et moyens efficaces de leur détermination sont développés. L'hétérogénéité structurelle affecte la concentration des contraintes, la résistance, la résistance à la corrosion, la plasticité, l'étanchéité, la résistance à l'usure, etc. Il a été constaté que sous des charges de vibrations, même de petits défauts affectent sensiblement la résistance à la fatigue du matériau. Le défaut est le plus dangereux, plus le rayon de courbure de son sommet est petit et plus sa taille est grande. La plasticité du matériau s'avère suffisante pour arrêter la croissance des contraintes dans

concentration de champ aussi longtemps que la tension moyenne dans la section affaiblie ne pas atteindre la limite d'élasticité.

Des études ont montré que l'augmentation de la fragilité de l'acier peut être une conséquence du vieillissement lors de la déformation par étirage à 100-500 ¨ C. Durcissement de travail et le vieillissement résultant augmente considérablement la fragilité de l'acier et de la force seuil nominal évolution vers des températures positives.

destruction des causes supplémentaires lorsque les tensions de fonctionnement sont les contraintes résiduelles développées pendant le soudage et d'assemblage en raison de la répartition inégale de la température et de l'apparition de la force d'impact à l'expansion lors du chauffage du métal à partir du métal plus froid environnant. Quand une certaine combinaison de la répartition inégale de la température, et le développement de la rigidité de l'objet de contraintes mécaniques atteignent la limite d'élasticité du matériau qui est accompagné par sa déformation plastique. Les contraintes résiduelles sont également une influence sur la tendance de la matière et des soudures rupture fragile. Cependant, la contrainte de compression est un obstacle à la fissure en mouvement.

La nature de la distribution de la contrainte peut être réglée à l'aide des méthodes suivantes: la polarisation optique, des surfaces fragiles, magnéto-élastique, vortex courants. A cet effet, une série d'indicateurs et d'instruments pour déterminer l'état de contrainte-déformation. Les propriétés physiques et mécaniques de la surface des produits fabriqués à partir d'acier austénitique et austénitique-ferritique grades sont déterminés par les dispositifs actuels vortex fonctionnant à des fréquences élevées (100 400 MHz).

Basé sur des années d'expérience de l'inspection des joints soudés et détermination de l'état de contrainte-déformation des structures soudées, ainsi que des modèles de contrainte de synthèse théorique à proximité des défauts des soudures bout à bout en fonction de leur emplacement dans les caractéristiques de soudure couture et élastique et le métal de base sous différents types de chargement d'une méthodologie pour la détermination des coefficients les concentrations de contraintes au niveau des sommets des défauts en fonction des résultats du contrôle non destructif de structures tubulaires et les navires et les véhicules. Le principe du facteur de concentration de contrainte est basée sur l'utilisation de défauts de critères d'évaluation quantitatives - la taille de la fissure critique et la forme des paramètres de défaut, - ainsi que les corrélations entre le facteur de concentration de contraintes et les paramètres (amplitude, phase, etc.) des signaux qui sortent des moyens de contrôle non destructif.

La mise en œuvre des méthodes d'analyse de prédiction de la durabilité des objets peut diagnostiquer la présence des données expérimentales sur l'état réel de l'objet de contrôle.

  • 3. Le but de la troisième direction est de développer une méthodologie pour tester le diagnostic des produits pendant leur fonctionnement. La méthodologie est basée sur les exigences de la documentation normative et technique, les corrélations entre l'état de contrainte, la taille et le type de défauts. Le système développé de diagnostic de test comprend les blocs suivants: caractéristiques de l'objet diagnostiqué; modèle d'objet formalisé; modèles de défauts formalisés; modèle mathématique du système et algorithme de diagnostic; le matériel du système. La détermination des valeurs quantitatives des indicateurs utilisés pour évaluer l'état technique est réalisée à l'aide d'un système de surveillance intégré créé pour un objet de diagnostic spécifique. Par exemple, pour un navire - l'état du métal de base et du métal du joint soudé, les dommages de corrosion et d'érosion par corrosion, les dimensions du corps et l'épaisseur de la paroi, la présence de fuites, leur emplacement, l'ampleur et la nature de la distribution de l'état de contrainte-déformation; la présence de fissures dans la sensibilité des commandes. Le modèle mathématique de traitement des données de diagnostic est basé sur une matrice de base. Ses éléments sont des signes et des identifiants d'un certain nombre de contraintes et de défauts, classés selon la structure hiérarchique du navire par les désignations de code des éléments.

Dans la construction de l'algorithme du système d'exploitation de tâche spécifique de diagnostic technique, utilisez la plupart du temps logique déterministe et de diagnostic. système de diagnostic méthodologique des principes est de recueillir des données sur les défauts dans l'opération, l'enregistrement dans les routages paramètres diagnostiqués dans l'objet de processus de diagnostic avec un mode de chargement prédéterminé. Ces données sont obtenues au moyen d'essai intégré ou au cours des contrôles périodiques de ressuage, une inspection visuelle optique et de mesure. Indicateurs d'état techniques éléments structuraux déterminés après son retrait du cycle de traitement. En outre le traitement des informations reçues est effectuée, l'analyse et la prise de décision. L'identification des défauts et des dommages effectués sur la base des exigences des documents normatifs.

  • 4. La surveillance de l'état technique des systèmes mécaniques fonctionnant dans des environnements agressifs est assurée par un système de surveillance à deux niveaux. Comme base de surveillance, des diagnostics de test sont utilisés au stade de la fabrication et de l'exploitation du système. Si les relations fonctionnelles entre les parties structurelles du système sont prises en compte, le modèle formalisé est le "module du système mécanique - nœud - élément". Un tel modèle à quatre niveaux permet une surveillance tout à fait conforme au schéma structurel-hiérarchique. Tous les vecteurs composites de l'état technique du système sont regroupés en 4 paramètres et 18 sous-paramètres. Ils sont déterminés au moyen de NDT lors de la détection des défauts, convertis à l'aide de formules en caractéristiques et saisis dans un ordinateur pour traitement conformément à l'algorithme développé. À l'aide de quantités statistiques, les indicateurs de l'état des unités constitutives du système sont calculés séparément et comparés aux valeurs préliminaires normatives admissibles (nominales) ou aux valeurs les plus élevées. L'ampleur des écarts est nécessaire pour prédire la durée de vie résiduelle en fonction des critères de résistance à la fissuration, de résistance à la corrosion, de résistance à la corrosion, aux changements de géométrie, etc. Pour automatiser les opérations d'observation et de gestion opérationnelle pour éliminer les conséquences, la séquence de construction suivante est suivie: élaboration d'un modèle formalisé et mathématique du système; développement d'un algorithme de diagnostic; matériel du système de contrôle. Sa mise en œuvre en production est un poste de travail automatisé pour un mécanicien (opérateur) d'une section.

  • 5. Avec la transition vers une économie de marché, il est apparu nécessaire de certifier les produits et les systèmes de qualité. L'une des fonctions du système qualité de l'entreprise est le diagnostic technique. Pour mener à bien les travaux de certification des systèmes qualité et de certification du personnel pour le diagnostic technique, des organismes indépendants sont créés - centres de certification et d'experts. La certification des spécialistes est effectuée conformément aux exigences des normes européennes.

Centres définissent les principes d'évaluation de la qualité, développer des méthodes de règles de certification et les règlements, les organismes d'accréditation de NK et de diagnostic technique. Mode de mesure Le diagnostic NC et technique est à tester: la documentation normative et technique pour tous les types (méthodes) de contrôle, qui sont utilisés dans l'entreprise; la structure organisationnelle des services d'inspection; le degré d'implication des concepteurs et des ingénieurs dans la sélection et la nomination de la surveillance et de diagnostic; technologies appliquées et leurs changements; compétences et responsabilités des spécialistes en CND et l'inspection; fourniture métrologique de commande; la disponibilité de la documentation sur le lieu de travail; critères d'acceptation (de rejet); l'enregistrement des résultats des tests; emplois publics et des parcelles témoins.

L'approche ci-dessus est mis en œuvre dans les règles de l'aviation et utilisé avec succès lors des travaux de certification dans les entreprises produisant, exploitation, l'entretien et la réparation des aéronefs.

La pratique montre que l'exploitation, une grande partie de l'échec des éléments structuraux d'aéronefs due à une fissure comme des lésions -. Entailles, de fissures de fatigue, fissuration par corrosion, l'érosion et ainsi de suite N. Tel qu'il est appliqué aux moteurs d'avions susceptibles d'être endommagés tels éléments partie de rotor responsable de la conception - les pales de rotor pour les compresseurs et les turbines. Par conséquent, l'un des problèmes importants de diagnostic complexes est la détermination des lames TC GTE pendant le fonctionnement du moteur et la détection des lésions de fissures, comme à un stade précoce de leur développement. Cela permettra de réduire de manière significative la probabilité de défaillance des lames pendant le fonctionnement du GTE. Pour l'une des méthodes les plus efficaces et prometteuses pour résoudre les problèmes détectés dommages de fissure en forme d'aubes de moteur à turbine à gaz des conditions de fonctionnement stationnaires et non-stationnaires comprennent des techniques de vibration et de diagnostic vibro-acoustique.

Vibration et le diagnostic vibro-acoustiques - est la direction des diagnostics techniques que des informations de diagnostic à l'aide de différents processus oscillatoires: vibrations mécaniques, variable (dynamique), la déformation des vibrations acoustiques sous forme solide, liquide et gazeux.

Vibrant et le moteur de commande vibro-acoustique TC est l'une des principales directions dans le système de diagnostic technique général FCD et a un certain nombre d'avantages par rapport à d'autres méthodes. Méthodes de diagnostic et de vibration vibro-acoustiques fournissent une estimation des éléments rotatifs du moteur du véhicule par le traitement des informations sur les processus de vibration qui se produisent pendant le fonctionnement du GTE. L'émergence et la propagation des vibrations acoustiques et mécaniques causées par des charges dynamiques opérationnelles. Les paramètres de ces oscillations dépend des caractéristiques des perturbations vibratoires et les caractéristiques du canal vibro-acoustique disposé entre la source d'excitation et les informations de point de réception r. E. L'objet de diagnostic de l'état.

Application des méthodes de diagnostic vibroacoustiques révèle la possibilité fondamentale de la détection précoce et la prévention des défauts de développement par rapport à d'autres méthodes, ainsi que l'exclusion des cas d'élimination injustifiée du moteur du service. L'utilisation des méthodes et des moyens de diagnostic vibro-acoustique CCD favorise la vibration élevée de l'information et des signaux acoustiques, la facilité de les convertir en signaux électriques, la possibilité d'application de ces techniques, sans démontage des conditions de fonctionnement du moteur, ainsi que la possibilité d'automatiser le processus de diagnostic entier de large.

Vibration et le diagnostic de vibro-acoustique des GTE est très efficace. Utiliser le contrôle des vibrations dans l'air peut détecter environ 35% de tous les défauts qui se produisent pendant le fonctionnement: l'usure, de violations des arbres, la destruction des arrangements des rotors, la destruction du compresseur et de turbine lames, la destruction des engins et ainsi de suite portant.

Une des méthodes communes les plus étudiés en théorie et en pratique, de vibrations et de vibro-acoustiques diagnostic des éléments structuraux sont des méthodes de libre basse fréquence et de vibrations forcées (0-25 kHz). Ces méthodes sont disponibles pour initier ou amortie résonance forcé objet de diagnostic de vibrations (OD), et une analyse plus approfondie de leurs paramètres et caractéristiques. Pour une utilisation diagnostique les variantes locales intégrées et de méthodes dans lequel l'analyse des fluctuations de blanchiment d'argent dans son ensemble et de ses parties individuelles.

Il convient de noter que le fonctionnement du CCD est accompagné de vibrations forcées et résonantes de ses unités, composants et pièces individuels. C’est pourquoi la plupart des défauts survenant dans les moteurs lorsqu’ils sont opération, ou directement causé par les vibrations ou de les influencer.

Application des vibrations et diagnostic vibro-acoustique de GTE fournit des solutions aux groupes de tâches suivantes:

  • au cours de la phase opérationnelle, lors de bancs d'essai et de réglage fin du moteur fournit une évaluation de l'état technique du moteur et de ses composants, ainsi que le dépannage au début de leur développement;

  • à tous les stades de la production et de l'exploitation sont identifiés vibrations état du moteur et de ses composants (évaluation de l'ensemble des paramètres qui caractérisent la vibration du moteur et de ses différentes unités, les unités et les parties à un certain ensemble de conditions et des conditions de fonctionnement) afin d'éviter les problèmes qui sont causés par les vibrations.

Dans ce dernier cas donne une évaluation et prédiction de conception de charge dynamique, la définition d'actions dangereuses dans les éléments de structure et de leurs vibrations dangereuses, l'évaluation de facteurs qui influent sur les fluctuations, la détermination et la prédiction de la stabilité des éléments structurels du moteur aux oscillations excitées, la détection de processus de vibration et l'identification du moteur comme un système dynamique .

L'efficacité de ces méthodes de diagnostic est confirmé par leur large application pour la détermination d'une large gamme de défauts. Ce déséquilibre des parties tournantes, l'identification des défauts des paliers du rotor, des engrenages, des roues de pompe lame de dommages, la détérioration des éléments de structure, des pulsations de pression élevée dans le tube d'écoulement, la combustion de vibration. Les conditions de fonctionnement de commande de vibration de rotation fournit une plus grande efficacité de détection des défauts (environ 7 fois) par comparaison avec les procédés qui sont basés sur les paramètres de commande et les caractéristiques physico-mécaniques du moteur.

L'analyse des caractéristiques pour générer des vibrations dans le CCD et le bruit acoustique, ainsi que des propriétés d'information d'analyse de leurs spectres a révélé que les spectres de vibration (vibro-vitesse) et le bruit est largement utilisé pour déterminer l'état de TBG et le diagnostic de nombreux défauts et dommages. Cependant, il existe de nombreux facteurs qui causent des difficultés considérables dans l'isolement et le traitement des indicateurs de diagnostic d'information basées sur l'analyse des spectres de vibrations et le bruit. Chef d'entre eux est la faible sensibilité du spectre - les caractéristiques générales de vibration d'énergie de GTE - à l'émergence et le développement d'un dommage de fissure semblable aux éléments structuraux du moteur. les dommages naissant et initial conduit à l'apparition de la vibration mesurée et les signaux vibro-acoustiques constituant la faible énergie de vibration qui est pratiquement mis en évidence par des méthodes classiques d'analyse spectrale.

A ce jour, les problèmes de recherche diagnostiquer une altération de la fissure en forme d'aubes de moteur à turbine à gaz sont principalement concentrés dans la direction de l'impact type de dommage déterminer fissure de fatigue sur la disponibilité et les vibrations de résonance de la lame lors de l'excitation harmonique stationnaire. Dans des conditions réelles des moteurs d'avions exploités dans des conditions transitoires (démarrage, montée rapide, descente et autres.). les modes de fonctionnement du moteur non stationnaire sont plus informative en termes d'avoir des modifications dans celui-ci au maximum dans le spectre des vibrations et du bruit, et le changement de mode de la vitesse du rotor au cours de la roue libre de l'accélération ou du moteur provoque l'excitation des vibrations des aubes d'harmoniques plus élevés de la vitesse du rotor.

Il convient de noter que l'utilisation de modes instables reflète dans le développement d'une nouvelle méthode de moteurs à turbine à gaz de diagnostic paramétriques. Ces modes devraient être utilisés pour diagnostiquer des lames de dégâts. Cependant, pour le diagnostic de lésions doit avoir modèle de moteur structurelle et fonctionnelle adéquate, qui doit tenir compte de l'état des dommages des fissures en forme de l'aube sans un tel dommage, et pour assurer la formation de canaux de vibro-acoustique reliant la source d'excitation de vibration desdits modes à la réaction turbine appropriée et moteur dans son ensemble.

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