RU2759038C1 - Способ определения дефекта в заделке остекления кабины - Google Patents
Способ определения дефекта в заделке остекления кабины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759038C1 RU2759038C1 RU2021100337A RU2021100337A RU2759038C1 RU 2759038 C1 RU2759038 C1 RU 2759038C1 RU 2021100337 A RU2021100337 A RU 2021100337A RU 2021100337 A RU2021100337 A RU 2021100337A RU 2759038 C1 RU2759038 C1 RU 2759038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glazing
- filling
- defect
- cabin
- speckle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Transportation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к диагностике состояния ответственных элементов конструкции воздушных судов (ВС), а именно к диагностике состояния заделки остекления фонаря кабины, и может быть использовано для выявления наличия опасных дефектов. Способ определения дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна, основанный на плавном создании избыточного давления в кабине до заданной величины, поддержании его в течение заданного времени и определении наличия дефекта в заделке остекления. При этом предварительно места заделки остекления в каркас по периметру в N точках облучают спекл-полем. Регистрируют М спекл-изображений в каждой точке и рассчитывают их среднестатистические значения параметров и запоминают их. После создания избыточного давления через заданное время повторяют измерения, определяют разность среднестатистических значений параметров спекл-изображений соответствующих точек, полученных до и после создания избыточного давления, сравнивают с заданным значением. При превышении разности заданного значения принимают решение о наличии дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна в данной точке и оценивают степень выхода остекления из заделки. Технический результат изобретения - повышение вероятности выявления дефектов остекления фонаря кабины ВС в области заделки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к диагностике состояния ответственных элементов конструкции воздушных судов (ВС), а именно к диагностике состояния заделки остекления фонаря кабины, и может быть использовано для выявления наличия опасных дефектов: отрыв лент крепления от стекла, нарушение герметичности элементов заделки.
В настоящее время существуют различные подходы к диагностике состояния заделки остекления фонаря кабины, начиная от простейших визуальных осмотров деталей до широкого применения современных комплексов неразрушающего контроля в условиях авиаремонтных предприятий [«Восстановление боевой авиационной техники», издание ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского, 1989 г., стр. 263-266].
Известен способ диагностики заделки остекления фонаря кабины, основанный на установке по периметру остекления фонаря кабины воздушного судна бумажных индикаторов, создании избыточного давления в кабине ВС на заданную величину, измерению расстояния отклонения индикаторов от их начального положения [Методические рекомендации по эксплуатации и восстановлению деталей остекления из органического стекла воздушных судов государственной авиации РФ в условиях заводского и войскового ремонта, Выпуск ГИ ВВС, Москва 2015 г., 16 с.]. Недостатком данного способа является низкая вероятность обнаружения и прогнозирования динамики развития дефектов на ранних стадиях.
Наиболее близким по своей технической сущности является способ диагностирования заделки остекления фонаря кабины [Патент RU 2722400, МПК B64F 5/00, опубл. 28.06.2018. Бюл. №16], основанный на приеме импульсов от датчиков акустической эмиссии (АЭ), установленных по периметру остекления фонаря кабины в области заделки на заданном расстоянии от каркаса кабины и заданном расстоянии друг от друга, в интервале времени от начала создания избыточного давления заданной величины T1 до момента времени Т2=Т1+Тв, где Тв - заданное время выдержки избыточного давления, запоминании потоков импульсов АЭ, полученных от каждого датчика, определении закона распределения принятых от каждого датчика АЭ импульсных потоков, сравнении с заданным законом распределения и принятии решения о наличии развивающегося дефекта в заделке остекления фонаря кабины по результатам сравнения распределения импульсов АЭ, определении местонахождения дефекта по координатам датчика.
Недостатком данного способа является низкая вероятность выявления дефекта, обусловленная низкой вероятностью обнаружения сигнала акустической эмиссии при приемлемых нагрузках контроля вследствие того, что сигналы акустической эмиссии являются шумоподобными, поскольку акустическая эмиссия есть стохастический импульсный процесс.
Технический результат изобретения - повышение вероятности выявления дефектов остекления фонаря кабины ВС в области заделки.
Технический результат достигается тем, что в известном способе определения дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна, основанном на плавном создании избыточного давления в кабине до заданной величины, поддержании его в течение заданного времени и определении наличии дефекта в заделке остекления, согласно изобретению, предварительно места заделки остекления в каркас по периметру в N точках облучают спекл-полем, регистрируют М спекл-изображений в каждой точке и рассчитывают их среднестатистические значения параметров, запоминают их, после создания избыточного давления через заданное время повторяют измерения, определяют разность среднестатистических значений параметров спекл-изображений соответствующих точек, полученных до и после создания избыточного давления, сравнивают с заданным значением, при превышении разности заданного значения принимают решение о наличии дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна в данной точке и оценивают степень выхода остекления из заделки.
Сущность изобретения заключается в том, что предварительно места заделки остекления в каркас по периметру в N точках облучают спекл-полем, регистрируют М спекл-изображений в каждой точке и рассчитывают их среднестатистические значения параметров, запоминают их, после создания избыточного давления через заданное время повторяют измерения, определяют разность среднестатистических значений параметров спекл-изображений соответствующих точек, полученных до и после создания избыточного давления, сравнивают с заданным значением, при превышении разности заданного значения принимают решение о наличии дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна в данной точке и оценивают степень выхода остекления из заделки.
Известно, что при создании избыточного давления внутри кабины ВС на клеевые соединения, элементы остекления, действуют силы, приводящие к образованию множества микродефектов, которые при повышении нагрузки объединяются в макродефект (расслоение, трещина) [Ж.-Ж. Вильнав. Клеевые соединения. Москва. 2007 г., с. 73-80] и способствуют выходу остекления фонаря кабины ВС из заделки.
В известном способе наличие дефекта в заделке остекления фонаря кабины и его местонахождение определяют по сигналам АЭ, возникающим с момента времени создания избыточного давления в течение заданного времени его выдержки, т.е. при постоянной нагрузке, т.к. акустические волны возникают в различных процессах, например, при деформации напряженного материала, истечении газов, жидкостей, горении и взрыве и др. [см., например, Физико-механические, статистические и химические аспекты акустико-эмиссионной диагностики: монография / С.И. Буйло. Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2017. - 184 с.]. Контроль же начинается после прекращения сил, приводящих к образованию дефектов, т.е. фактически после выхода остекления фонаря. Известно [Неразрушающий контроль: Справочник: в 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 7: В 2 кн. Кн. 1: В.И. Иванов, И.Э. Власов. Метод акустической эмиссии / Кн. 2: Ф.Я. Балицкий, А.В. Барков, Н.А. Баркова и др. Вибродиагностика. М.: Машиностроение, 2005. - 829 с.], что при методе АЭ показатели зависят от изменения нагрузки, прикладываемой объекту контроля, т.е. контроль ведется при динамической нагрузке. При постоянной нагрузке сигнал акустооптической эмиссии возникает очень слабый и вероятность его обнаружения в помехах очень низкая. Следовательно, вероятность выявления дефектов очень низкая.
Поэтому, согласно изобретению, предложено определение сдвига спекл-изображений до приложения нагрузки (исходное состояние остекления) и после приложения нагрузки (избыточное давление в кабине) [см., например, М. Франсон. Оптика спеклов. Москва. 1980 г. С. 96-101]. Для этого источник когерентного излучения, диффузор (матовое стекло) для создания спекл-поля и приемник оптического излучения устанавливают на расстоянии, при котором будет выполняться условие, что средний размер спекла должен быть меньше минимально допустимого расстояния выхода остекления из заделки. Определение степени выхода из заделки может быть выполнено, например, с применением программы для ЭВМ [см., например, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2020619977, опубл. 26.08.2020 г.], разработанной в соответствии с методикой, изложенной в [см., например, М. Франсон. Оптика спеклов. М.: Мир. 1980. С. 96].
Известно, что параметры спекл-изображений, зарегистрированных от поверхности контролируемого образца до смещения и после смещения, вызванных внешними воздействиями различны [Визуализация перемещений и деформаций методом цифровой корреляции изображений. Осинцев А.В., Очков К.Ю. Научная визуализация. 2016. Т. 8. №2. С. 15-23]. Поэтому, предложено предварительно места заделки остекления в каркас по периметру в N точках облучать спекл-полем, регистрировать М спекл-изображений в каждой точке, рассчитать их среднестатистические значения параметров и запомнить их. При плохом состоянии в места заделки остекления в каркас после создания избыточного давления может произойти отрыв остекления от каркаса и его смещение, вызванное внешним воздействием. Наличие смещения может быть определено повторной регистрацией спекл-изображений в соответствующих точках, вычисления среднестатистических значений параметров и сравнения разности среднестатистических значений параметров спекл-изображений соответствующих точек, полученных до и после создания избыточного давления с заданным значением. Заданное значение может быть принято, равным, нулю, т.к. при отсутствии смещения среднестатистические значения параметров спекл-изображений будут одинаковыми.
Формирование спекл-поля лазерного излучения может быть выполнено с помощью фазового элемента, например, матового стекла [см., например, М. Франсон. Оптика спеклов. М.: Мир. 1980. С. 57], а сам размер спекл-пятен может изменяться посредством изменения диаметра диафрагмы, расположенной у линзы, формирующей спекловое изображение участка. Фазовый элемент обеспечивает формирование равномерного спекл-поля за счет множества центров рассеивания. Регистрация спекл-изображений с контролируемой поверхности фонаря кабины может быть выполнена, например, цифровой видеокамерой [см., например, Система регистрации и обработки спекловых изображений в режиме реального времени. Владимиров А.П., Каманцев И.С., Гладковский С.В., Горкунов Э.С., Друкаренко Н.А., Задворкин С.М. В сборнике: Материалы XX Юбилейной Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным системам (ВМСППС'2017). 2017. С. 598-600].
Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, блок-схема которого приведена на фигуре, где обозначено: 1 - облучатель; 2 - регистратор спекл-изображений; 3 - блок вычисления среднестатистических параметров спекл-изображений; 4 - ключевая схема; 5 - блок запоминания; 6 - схема разности; 7 - схема сравнения; 8 - блок определения степени выхода остекления из заделки.
Назначение облучателя 1, регистратора спекл-изображений 2, блок вычисления среднестатистических параметров спекл-изображений 3, ключевой схемы 4, блока запоминания 5, схема разности 6 схема сравнения 7 ясны из их названия. Так, например, в качестве регистратора 2, блок вычисления среднестатистических параметров спекл-изображений 3 может быть использована цифровая камера, описанная в [см., например, Система регистрации и обработки спекловых изображений в режиме реального времени. Владимиров А.П., Каманцев И.С., Гладковский С.В., Горкунов Э.С., Друкаренко Н.А., Задворкин С.М. В сборнике: Материалы XX Юбилейной Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным системам (ВМСППС-2017). 2017. С. 598-600]. Остальные блоки могут быть выполнены с применением промышленно выпускаемых радиоэлектронных элементов.
Блок определения степени выхода остекления из заделки 8 предназначен для определения расстояния, на которое вышло остекление из заделки в зависимости от вычисленной на блоке 7 разности среднестатистических параметров, регистрируемых спекл-изображений, до и после создания избыточного давления внутри кабины.
Устройство работает в двух режимах, задаваемых оператором: режим 1 и режим 2. При задании режима 1 на управляющий вход ключевой схемы 4.1 поступает единичный сигнал и ключевая схема 4.1 открывается по первому выходу. В режиме 1 проводятся предварительные измерения. При этом облучателем 1 облучают в N точках места заделки остекления в каркас по периметру, регистрируют М спекл-изображений в каждой точке и рассчитывают их среднестатистические значения параметров, которые с выхода блока вычисления среднестатистических параметров спекл-изображений 3 через первый выход ключевой схемы 4.1 поступают на вход схемы запоминания 5. После проведения предварительных измерений повышают давление в кабине до заданного значения, выдерживают в течение заданного времени, устройство переводят в режим 2. При этом с управляющего входа ключевой схемы 4.1 снимается единичный сигнал, и она открывается по второму выходу. Измерения проводятся аналогично режиму 1. Среднестатистические параметры спекл-изображения, полученные в n-ой точке, где n=1…N поступают в схему разности 6, на второй вход которой поступают аналогичные результаты предварительных измерений. Разностный сигнал поступает на управляющий вход ключевой схемы 4.2, которая в исходном состоянии закрыта. В схеме сравнения 7 разностный сигнал сравнивается с нулем. Если сигнал на выходе схемы разности 6 не равен нулю, это значит, что в этой точке за счет внешних воздействий произошел, отрыв остекления от каркаса. В этом случае на ключевую схему 4.2 с выхода схемы сравнения 7 поступает единичный сигнал, и она открывается. С выхода схемы разности 6 сигнал поступает на вход блока определения степени выхода остекления из заделки 8, где определяется расстояние, на которое вышел элемент остекления кабины на основе анализа изменения разности среднестатистических параметров, регистрируемых спекл-изображений, до и после создания избыточного давления внутри кабины.
Claims (1)
- Способ определения дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна, основанный на плавном создании избыточного давления в кабине до заданной величины, поддержании его в течение заданного времени и определении наличия дефекта в заделке остекления, отличающийся тем, что предварительно места заделки остекления в каркас по периметру в N точках облучают спекл-полем, регистрируют М спекл-изображений в каждой точке и рассчитывают их среднестатистические значения параметров, запоминают их, после создания избыточного давления через заданное время повторяют измерения, определяют разность среднестатистических значений параметров спекл-изображений соответствующих точек, полученных до и после создания избыточного давления, сравнивают с заданным значением, при превышении разности заданного значения принимают решение о наличии дефекта в заделке остекления кабины воздушного судна в данной точке и оценивают степень выхода остекления из заделки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100337A RU2759038C1 (ru) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Способ определения дефекта в заделке остекления кабины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100337A RU2759038C1 (ru) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Способ определения дефекта в заделке остекления кабины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2759038C1 true RU2759038C1 (ru) | 2021-11-09 |
Family
ID=78466819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021100337A RU2759038C1 (ru) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | Способ определения дефекта в заделке остекления кабины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2759038C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1582854A2 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Lockheed Martin Corporation | System and method for the measurement of optical distortions |
RU2616329C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-04-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ оценки технического состояния оборудования |
US20180188016A1 (en) * | 2017-01-05 | 2018-07-05 | National Taiwan Normal University | Method and Apparatus for Defect Inspection of Transparent Substrate |
RU2722400C1 (ru) * | 2019-12-20 | 2020-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Синтез технологий" | Способ диагностирования заделки остекления фонаря кабины воздушного судна |
-
2021
- 2021-01-11 RU RU2021100337A patent/RU2759038C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1582854A2 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Lockheed Martin Corporation | System and method for the measurement of optical distortions |
RU2616329C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-04-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ оценки технического состояния оборудования |
US20180188016A1 (en) * | 2017-01-05 | 2018-07-05 | National Taiwan Normal University | Method and Apparatus for Defect Inspection of Transparent Substrate |
RU2722400C1 (ru) * | 2019-12-20 | 2020-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Синтез технологий" | Способ диагностирования заделки остекления фонаря кабины воздушного судна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10605783B2 (en) | System and method for progressive damage monitoring and failure event prediction in a composite structure | |
CN107462581B (zh) | 缺陷检测方法以及缺陷检测装置 | |
US7765853B2 (en) | Determining seal feature integrity by testing for deformation upon air pressure excitation | |
JP6876407B2 (ja) | 複合構造物におけるリンクル特徴付けのための赤外線サーモグラフィ方法 | |
US10094794B2 (en) | Characterization of wrinkles and periodic variations in material using infrared thermography | |
EP1918698B1 (en) | Systems and method for locating failure events in samples under load | |
RU2759038C1 (ru) | Способ определения дефекта в заделке остекления кабины | |
RU2722400C1 (ru) | Способ диагностирования заделки остекления фонаря кабины воздушного судна | |
US5299271A (en) | System and method of embedding optical fibers in honeycomb panels | |
CN109073604B (zh) | 用声学尾波来检查结构的系统和方法 | |
RU2654298C1 (ru) | Способ автоматизированного неразрушающего контроля качества изделий и устройство для его осуществления | |
RU2686498C1 (ru) | Способ ультразвуковой термотомографии и устройство для его осуществления | |
Graue et al. | Integrated health monitoring approach for reusable cryogenic tank structures | |
RU2759027C1 (ru) | Устройство для диагностирования заделки остекления фонаря кабины воздушного судна | |
US5483571A (en) | Radiographic moire | |
Akatev et al. | Justification of the effectiveness of the use of devices for autonomous diagnostics of functioning systems | |
RU223728U1 (ru) | Оптико-акустическое устройство определения состояния объектов системы электроснабжения | |
Monieta | The use of thermography in the diagnosis of ship piston internal combustion engines | |
RU2772403C1 (ru) | Система автоматизированной ультразвуковой термотомографии | |
Kulakovskaya et al. | Complex method of railway tanks and reservoirs tightness control | |
Davis | Shearographic and thermographic nondestructive evaluation of the space shuttle structure and thermal protection systems (TPS) | |
RU2812233C1 (ru) | Способ автоматизированного неразрушающего контроля качества изделий сложной конструкции и устройство для его осуществления | |
Hwang et al. | Reference-free Coating Thickness Quantification using Laser Thermography under Various Exterior Temperature Conditions | |
RU2760344C1 (ru) | Многоканальная акустико-эмиссионная система контроля силовых элементов конструкций | |
RU2676857C1 (ru) | Способ автоматизированного пространственного контроля сплошности изделий и устройство для его осуществления |