Установка УДИОН-2 для определения технологических остаточных напряжений

Внедрение: 2011 г.

Мы ранее публиковали статью про установку УДИОН‑2 для определения технологических остаточных напряжений. В настоящее время мы находим в интернете больше данных и примеров применения этой установки, поэтому мы возвращаемся к данной теме. 

Установка УДИОН‑2 предназначена для определения остаточных напряжений разрушающим механическим методом (Биргера-Давиденкова) в различных материалах (стали, титановые и алюминиевые сплавы) [1]. Установка разработана ИРНИТУ. Для измерения используются элементарные образцы (кольца и полоски), вырезаемые из исследуемых деталей. Метод основан на измерении деформаций изгиба и закручивания образцов в режиме реального времени с помощью тензодатчиков при удалении поверхностных слоев материала химическим травлением. Для регистрации и записи измеренной деформации в виде деформационных кривых используется крейтовая система LTR‑EU‑2‑5 с предустановленными тензометрическими модулями LTR212. Установка оснащена термостатом для поддержания постоянной температуры электролита при химическом травлении. УДИОН‑2 позволяет определять одновременно три компоненты остаточных напряжений в исследуемой плоскости образца: две нормальных (σ_x и σ_z) и одну касательную τ_zx с распределением их по глубине материала.

Метрологическая схема установки позволяет одновременно исследовать до 4 элементарных образцов. Получаемые распределения нормальных и касательных остаточных напряжений позволяют рассчитать главные остаточные напряжения и их ориентацию в поверхностном слое материала.

Для 8‑ми используемых измерительных каналов использовались полумостовые тензометрические датчики. Тип применяемых тензорезисторов КФ5П1‑20‑400‑А‑12.

Установку УДИОН‑2 использует лаборатория исследования технологических остаточных напряжений и деформаций ИрНИТУ [5]. Лабораторией успешно реализованы проекты в соответствии с постановлением правительства РФ № 218:

• «Разработка и внедрение комплекса высокоэффективных технологий проектирования, конструкторско-технологической подготовки и изготовления самолета МС21» для ОАО «НПК «Иркут»;
• «Автоматизация и повышение эффективности процессов изготовления и подготовки производства изделий авиатехники нового поколения на базе ОАО «Корпорация «Иркут» с научным сопровождением ИрГТУ».

Программный продукт "Автоматизированная система определения остаточных напряжений в образцах на установке для измерения остаточных напряжений" получил свидетельство Роспатента РФ [4]. Правообладателями программы для ЭВМ являются НИ ИрГТУ и ОАО "Корпорация "Иркут". Над ее подготовкой работала группа ученых института авиамашиностроения и транспорта ИрГТУ под руководством профессора Юрия Замащикова. Автоматизированная система создана в рамках реализации проекта по разработке прогрессивных технологий в авиастроении (Постановление Правительства РФ № 218 – кооперация вузов и предприятий). Научная работа проводилась в лаборатории исследования технологических остаточных напряжений и деформаций по одной из тематик этого масштабного проекта – "Повышение эффективности технологии изготовления силовых авиационных деталей на основе учета влияния остаточных напряжений". По словам одного из авторов программного продукта, аспиранта Павла Смолькова, автоматизированная система работает в комплексе с установкой УДИОН‑2, предназначенной для определения остаточных напряжений механическим методом в авиационных деталях. Установка спроектирована и изготовлена на Иркутском авиационном заводе при непосредственном участии ученых ИрГТУ и в настоящее время установлена на территории завода.

Источники:

1. Установка УДИОН-2: [Электронный ресурс] // Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск. URL: https://www.istu.edu/oborudovanie/element/46063/. (Дата обращения: 23.09.2019).
2. В ИрГТУ успешно завершен первый этап исследований по программе «Поверхность» для Национального института авиационных технологий (НИАТ): [Электронный ресурс] // Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск. URL: https://www.istu.edu/news/17773/. (Дата обращения: 23.09.2019).
3. НИ ИрГТУ совместно с НИАТ будут решать задачи в сфере технологического контроля поверхностного упрочнения авиационных деталей: [Электронный ресурс] // Союз машиностроителей Иркутска, Иркурск, 2010‑2011. http://irkmash.ru/news/regional_news/uprochnenie_28_01_14.php. (Дата обращения: 23.09.2019).
4. Роспатент РФ выдал НИ ИРГТУ и корпорации "ИРКУТ" свидетельство на автоматизированную систему определения остаточных напряжений: [Электронный ресурс] // Официальный интернет-ресурс 218 постановления правительства РФ. URL: http://p218.ru/press/item/79-rospatent. (Дата обращения: 23.09.2019).
5. НИЛ исследования технологических остаточных напряжений и деформаций: [Электронный ресурс] // Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск. URL: http://irnitu.ru/structure/54/3218/. (Дата обращения: 23.09.2019).

Разработчик: Иркутский национальный исследовательский технический университет