akustyczne, rezonansowe Sonic/Resonance - ITLiMS

Transkrypt

POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA
WYKŁAD 6
dr inż. Kamila Kustroń
Warszawa, 31 marca 2015
24 lutego: Wykład wprowadzający w interdyscyplinarną tematykę eksploatacji
statków Latających; WARUNKI ZALICZENIA; bibliografia;
3 marca: Statek latający jako przedmiot eksploatacji, uwarunkowania prawne i
normatywne eksploatacji, organizacje lotnicze;
10 marca: Własności i właściwości eksploatacyjne: niezawodność, gotowość,
odpowiedniość, bezpieczeństwo lotów, trwałość, żywotność, podatność
eksploatacyjna, część zadaniowa, obliczanie prostych charakterystyk
eksploatacyjnych na podstawie danych z eksploatacji;
17 marca: Systemy eksploatacji statków powietrznych: system i proces eksploatacji,
modele systemów eksploatacji, efektywność eksploatacji;
24 marca: Procesy degradacyjne i destrukcyjne. Diagnostyka, badanie
uszkodzeń, wypadków lotniczych i prototypów;
31 marca: Model utrzymania SP w ciągłej zdatności do lotu. Obsługiwanie i
odnowa, eksploatacja SP w czasie lotu;
14 kwietnia: CAME i podsumowanie przed kolokwium. Złożenie opracowań
własnych;
21 kwietnia: Kolokwium zaliczeniowe z notatkami;
28 kwietnia: Podsumowanie 8. zajęć audytoryjnych i wprowadzenie do wizyt
naukowych w Instytucjach eksploatujących samoloty.
Trochę przypomnienia:
Uszkodzenia techniczne
statków powietrznych
USZKODZENIA
świadome przekroczenie obciążeń dopuszczalnych
oddziaływania zewnętrzne
zjawiska fizyko-chemiczne
procesy zmęczeniowe
procesy tribologiczne
procesy pełzania
procesy korozyjne
delaminacja kompozytów
procesy starzeniowe
 t 
funkcja intensywność uszkodzeń – (t)
Podział uszkodzeń struktur technicznych lub elementów
według różnych kryteriów
Nazwa kryterium
Przyczyna uszkodzenia
Opis (rodzaj, typ)
-
-
Konstrukcyjna
technologiczna
 wada technologiczna
 wada materiałowa
eksploatacyjna
 obsługowa
 remontowa
 magazynowa
 normalnego zużycia
warunki zewnętrzne
Rodzaj uszkodzenia
-
Pierwotne
wtórne
Sposób uszkodzenia
-
Nagły
stopniowy
chwilowy
-
+
Zestawienie czynników mających wpływ
na zapewnienie odporności SP na powstawanie uszkodzeń
+
CZYNNIKI ZAPEWNIAJĄCE NIEUSZKADZALNOŚĆ OT
PROJEKTOWO
KONSTRUKTORSKIE
Racjonalne schematy
konstrukcyjne
Obliczenia wytrzymałościowe
Odpowiednie materiały
Uwzględnienie warunków
eksploatacji
Uwzględnienie możliwości
odnowy
Odpowiednia diagnostyka
TECHNOLOGICZNE
Odpowiednie procesy
produkcji i kontroli
Przygotowanie produkcji
Stopień przygotowań kadr
EKSPLOATACYJNE
Organizacja użytkowania
Organizacja prac w zakresie
utrzymywania zdatności
Stosowanie odpowiednich
- metod
- procedur
- narzędzi
Odpowiednie oprzyrządowanie Odpowiednia dokumentacja
Liczba i jakość badań
Materiałów i podzespołów
Warunki transportu
i magazynowania
Sprawny system zbierania
informacji eksploatacyjnych
Profilaktyka
Profilaktyka - zapobieganie uszkodzeniom SP
 działanie i środki stosowane w celu zapobiegania
wypadkom, nie dopuszczające do uszkodzeń, katastrof
 zbieranie: informacji o negatywnych zdarzeniach
organizacyjnych, przekroczeniu ograniczeń instrukcyjnych
i eksploatacyjnych w czasie realizacji lotów w celu
wypracowania wniosków do profilaktyki przed następnymi
lotami
 w celu przeciwdziałania niepożądanym zjawiskom
tworzymy wcześniej podstawy tego działania takie jak:
metody, procedury i narzędzia, jakie zamierza się
stosować w celu osiągnięcia sukcesu
 wykonywanie wszelkiego rodzaju badań (np. NDT,SHM)
mających na celu wcześniejsze wykrycie zagrożeń
wynikających z ewentualnych awarii
DIAGNOSTYKA
• DIAGNOZOWANIA
• GENEZOWANIA
• PROGNOZOWANIA
METODY
PROCEDURY
NARZĘDZIA
FIZYCZNE ASPEKTY DIAGNOSTYKI
GENERACJA SYGNAŁÓW DIAGNOSTYCZNYCH
POZYSKIWANIE INFORMACJI
PRZETWARZANIE INFORMACJI
OBRAZOWANIE INFORMACJI
WNIOSKOWANIE DIAGNOSTYCZNE
WARTOŚCI GRANICZNE
EWOLUCJA STANU TECHNICZNEGO OT
PROGNOZOWANIE STANU OL
METODYKA BUDOWY PROCEDURY DIAGNOSTYCZNEJ
SYSTEM DIAGNOSTYCZNY
MONITOROWANIE I ZARZĄDZANIE SYSTEMÓW
BADANIA NIENISZCZĄCE
O PODATNOŚCI DIAGNOSTYCZNEJ
DECYDUJĄ:
 MODUŁOWOŚĆ KONSTRUKCJI (UKŁADY, ZESPOŁY,
MECHANIZMY ITP.)
 DOSTĘP DO ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH
ORAZ ICH ROZMIESZCZENIE W ZESPOŁACH
BĘDĄCYCH OBIEKTEM OKRESOWEGO
OBSŁUGIWANIA TECHNICZNEGO
 MOŻLIWOŚĆ ZASTOSOWANIA RACJONALNYCH
METOD KONTROLI STANU TECHNICZNEGO OT I
JEGO ELEMENTÓW I RACJONALNE
ROZMIESZCZENIE PUNKTÓW KONTROLNYCH
Definicja NDT
Fala w ujęciu fizycznym to zaburzenie pola fizycznego przenoszące
energię i rozchodzące się ze skończoną prędkością.
Fale elektromagnetyczne,
zaburzenie pola
elektromagnetycznego
Fale akustyczne, fale sprężyste, zaburzenia mechaniczne ośrodka
sprężystego, nie powodujące przesunięcia średnich położeń atomów
ośrodka.
W cieczach i gazach fala akustyczna jest falą podłużną, w ciałach stałych
może być zarówno falą podłużną, jak i poprzeczną
Fale podlegają prawu odbicia,
załamania (refrakcji)
Prawo Snella - promienie padający
i załamany oraz prostopadła
padania (normalna) leżą w jednej
płaszczyźnie a kąty spełniają
zależność:
oraz dyfrakcji (ugięcia)
i interferencji
itd.
8 metod o zastosowaniu
w lotnictwie
• wizualne, optyczne / Visual, Optical
• penetracyjne / Liquid Penetrant
• magnetyczne / Magnetic
• ultradźwiękowe / Ultrasonic
• prądów wirowych / Eddy Current
• rentgenowskie / Radiography (X-ray/ gama ray)
• akustyczne, rezonansowe Sonic/Resonance
• termograficzne, termowizyjne / Infrared Thermography
Sprzęt badawczy
Drobne
wyposażenie
do badań
wizualnych
Fiberoskopy - endoskopy giętkie
w lotnictwie
metoda penetracyjna
w lotnictwie
metoda magnetyczna
Linie sił pola magnetycznego są wyznaczone przez
drobnoziarnisty proszek tlenku żelaza, który jest nakładany
na powierzchnię próbki
w lotnictwie
Defektoskop firmy Parametrics
„Skan C” – obraz ultradźwiękowy
Odczyt dwuwymiarowy, dodatkowo barwami
obrazujący głębokość z jakiej została odbita
fala.
w lotnictwie
Eddy Current Testing
Coil
Coil's
magnetic field
Eddy current's
magnetic field
Eddy
currents
Conductive
material
Metoda prądów wirowych
Defektoskopy wiroprądowe
w lotnictwie
High Electrical Potential
Electrons
+
-
X-ray Generator
or Radioactive
Source Creates
Radiation
X-ray film
Radiation
Penetrate
the Sample
Exposure Recording Device
Metoda radiologiczna
w lotnictwie
akustyczne, rezonansowe
Sonic/Resonance
•Resonance test method
•Pitch/catch swept test method
•Pitch/catch impulse test method
•MIA(Mechanical Impedance Analysis)
test method
•Eddy sonic harmonic test method
•Tap test
Mechanical Impedance Analysis – MIA
Wyniki zobrazowane jako tzw.
latający punkt (Flying Dot)
Inną możliwość stanowią dwa
osobne skany: amplitudowy i fazowy
Nie wymaga medium łączącego
sondę z badanym materiałem
Mniej wrażliwa na właściwości
tłumiące materiału
Pitch - Catch
Metoda akustyczna wykorzystująca częstotliwości fali w zakresie od 2,5 do 70 kHz
Dwa kryształy piezoelektryczne umieszczone w pewnej odległości od siebie
Generowane są fale w całym dopuszczalnym zakresie
Przy odpowiedniej długości fali w materiale powstają fale płaskie (Plate Waves)
Długość ta zależy od grubości materiału bądź od istnienia uszkodzenia na danej
głębokości
Mierzone są amplituda i faza odbieranej fali
Wyniki zobrazowane jako tzw.
latający punkt (Flying Dot)
Inną możliwość stanowią dwa
osobne skany: amplitudowy i fazowy
Nie wymaga medium łączącego
sondę z badanym materiałem
Mniej wrażliwa na właściwości
tłumiące materiału
w lotnictwie


Każde ciało o temperaturze wyższej od zera
bezwzględnego jest źródłem promieniowania w
paśmie podczerwieni
Zakres promieniowania podczerwonego:



Atmosfera przepuszcza promieniowanie
podczerwone w zakresach:
I okno atmosferyczne – krótkofalowe 2÷5 μm (SW)
II okno atmosferyczne – długofalowe 8÷14 μm (LW)
Termografia jest metodą porównawczą ,dlatego dla właściwej
oceny wady i jej lokalizacji niezbędne jest uwzględnienie
również wpływu i stanu sąsiednich, takich samych elementów,
geometrii obiektu, symetrii budowy itp.
Termografia dynamiczna



Celem pomiaru jest określenie właściwości
badanych obiektów w stanach przejściowych
W wyniku pobudzenia obiektu otrzymujemy
odpowiedź:
Szybkość zmian temperatury
Wartość pojemności i przewodności cieplnej
Impulsem wymuszającym mogą być:
Fale dźwiękowe (ultradźwięki)
Promieniowanie podczerwone
Promieniowanie mikrofalowe
P
R
O
J
E
K
C
J
A
P
R
Z
E
D
N
I
A
P
R
O
J
E
K
C
J
A
T
Y
L
N
A

Stosuje się cztery rodzaje termografii
dynamicznej, zależnie od rodzaju
wymuszenia:
Termografia
Termografia
Termografia
Termografia
impulsowa
impulsowa fazowa
synchroniczna (Lock-In)
ultrasoniczna (wibrotermografia)
Mobile Automated System (MAUS)
Zautomatyzowany system badawczy
firmy Boeing
Wymienne sondy (w tym
ultradźwiękowe, MIA i Pitch-Catch)
Oprogramowanie umożliwiające
wizualizację sygnałów oraz obróbkę
wyników
Przystosowanie do działania na
pionowych powierzchniach
SYSTEM MOI-308 (1)
PRZYKŁADY DEFEKTÓW POŁĄCZEŃ WIELOWARSTOWYCH
WYKRYWANYCH PRZEZ MOI
Ukryta korozja
Pęknięcia
Inteligentne rozwiązania w monitorowaniu stanu technicznego SP
PROBLEMY
ROZWIĄZANIA
TYPES OF MAINTENANCE TASKS
Certyfikat Operatora Lotniczego (AOC)
 Głównymi aspektami, które są wiodące podczas certyfikowania w zakresie
AOC czy dodawania nowego SP do floty są aspekty:
 operacyjne, dotyczące zarówno personelu lotniczego i pokładowego,
obsługi naziemnej oraz siatki połączeń
 finansowe, dotyczące finansowania zakupu (lub leasingu) samolotu oraz
części zamiennych
 techniczne, dotyczące różnorodnych aspektów związanych z
zapewnieniem ciągłej zdatności do lotu, w tym wysokiego współczynnika
niezawodności. W skład czynników technicznych wchodzi:
 Zarządzanie Ciągła Zdatnością do Lotu,
 zapewnienie obsługi technicznej
 logistyka części zamiennych
 zapewnienie ciągłego wsparcia technicznego załogom lotniczym (np.
Maintenance Control Center)
 Wszystkie aspekty (operacyjne, finansowe i techniczne)
muszą:
 uwzględniać wymagania podyktowane przepisami
lotniczymi (krajowymi lub międzynarodowymi)
 być rozpatrywane pod kątem zapewnienia
jak największego bezpieczeństwa,
a także najwyższej gotowości operacyjnej
przy optymalizacji kosztów
 Na podstawie regulacji Unii Europejskiej przez Europejską
Agencję Bezpieczeństwa Lotniczego (EASA – European Aviation
Safety Agency), każdy operator/właściciel jest zobowiązany do
zachowania Ciągłej Zdatności do Lotu swego statku powietrznego
(SP)
 Na podstawie regulacji Unii Europejskiej przez Europejską
Agencję Bezpieczeństwa Lotniczego (EASA – European Aviation
Safety Agency), każdy operator/właściciel jest zobowiązany do
zachowania Ciągłej Zdatności do Lotu swego statku powietrznego
(SP)
 Załącznikiem 1 do rozporządzenia stanowi przepis EASA Part-M,
który określa w jaki sposób Ciągła Zdatność do Lotu (CZdL) ma być
utrzymywana. Sposób jej utrzymywania nazywany jest
Zarządzaniem Ciągłą Zdatnością do Lotu (ZCZdL), które może być
wykonywane wyłączenie przez organizacje zatwierdzone przez
właściwy nadzór lotniczy, tj. przez Organizacje Zarządzania Ciągła
Zdatnością do Lotu – Continuing Airworthiness Management
Organisation – CAMO
 (Oxford English Dictionary), airworthy - pol. zdatny do lotu
 Definicje Ciągłej Zdatności do Lotu (Airworthiness) w literaturze
dotyczącej techniki lotniczej różnią się. Najprostsza i prawdopodobnie
pierwsza brzmiała „sprawność do lotu” („fitness to fly”) przedstawiona
w słowniku Webster’s Dictionary wydanym w 1913 roku
 Jako, że żadna z aktualnych encyklopedii polskich nie zawiera definicji
Ciągłej Zdatności do Lotu, należy jej szukać w słownikach języka
angielskiego
(Oxford English Dictionary) definicja „airworthy” (pol. zdatny do lotu):
The ability of an aircraft or other airborne equipment or system
to operate without significant hazard to aircrew, ground crew,
passengers (where relevant) or to the general public over which
such airborne systems are flown”
(pol.) „Możliwość statku powietrznego, innego urządzenia
latającego lub systemu do operowania bez wyraźnego zagrożenia
dla personelu latającego, personelu naziemnego, pasażerów lub
pozostałych osób, nad którymi odbywa loty
24 lutego: Wykład wprowadzający w interdyscyplinarną tematykę eksploatacji
statków Latających; WARUNKI ZALICZENIA; bibliografia;
3 marca: Statek latający jako przedmiot eksploatacji, uwarunkowania prawne i
normatywne eksploatacji, organizacje lotnicze;
10 marca: Własności i właściwości eksploatacyjne: niezawodność, gotowość,
odpowiedniość, bezpieczeństwo lotów, trwałość, żywotność, podatność
eksploatacyjna, część zadaniowa, obliczanie prostych charakterystyk
eksploatacyjnych na podstawie danych z eksploatacji;
17 marca: Systemy eksploatacji statków powietrznych: system i proces eksploatacji,
modele systemów eksploatacji, efektywność eksploatacji;
24 marca: Procesy degradacyjne i destrukcyjne. Diagnostyka, badanie uszkodzeń,
wypadków lotniczych i prototypów;
31 marca: Model utrzymania SP w ciągłej zdatności do lotu. Obsługiwanie i odnowa,
eksploatacja SP w czasie lotu;
14 kwietnia: CAME i podsumowanie przed kolokwium.
Złożenie opracowań własnych;
21 kwietnia: Kolokwium zaliczeniowe z notatkami;
28 kwietnia: Podsumowanie 8. zajęć audytoryjnych i wprowadzenie do wizyt
naukowych w Instytucjach eksploatujących samoloty.

akustyczne, rezonansowe Sonic/Resonance - ITLiMS

Transkrypt

Podobne dokumenty

Rower szosowy Eddy Merckx AMX

sklep-modelarski

Poradnik podróżnika Czy podczas lotu można

Small scale trial of FDM based indicators concept POL v2-PWSZ

autonomiczne bezzałogowe statki powietrzne wspomagające

Drony - Karta szkolenia - Załącznik nr 3