Подано результати дослідження впливу дезактивувальних обробок на ресурсні характеристики конструкційних матеріалів. Показано, що дезактивувальні матеріали на основі водних розчинів полівінілового спирту можуть чинити вплив на корозійну стійкість і втому виробів зі сталі та алюмінієвих сплавів. Одержані результати вказують на необхідність контролю за критеріями ефективності дезактивації, так в зв'язку з можливим негативним впливом на ресурсні характеристики.

Наведено результати дослідження впливу плівкотвірних інгібованих нафтових сполук на втому елементів конструкцій літаків Ан-24 і Ан-26. Апробовано методику діагностики ранніх стадій пошкоджень від утомленості, яка базується на кількісній оцінці рельєфу поверхні, що виникає під дією циклічних навантажень. Розроблено рекомендації до застосування плівкотвірних інгібованих нафтових сполук для захисту конструкцій літаків Ан-24 і Ан-26 від корозії.

Розглянуто можливість застосування методів фрактальної геометрії для аналізу поверхневих деформаційних структур, які формуються в результаті дії циклічного навантаження. Показано, що деформаційний рельєф поверхні плакованих конструкційних алюмінієвих сплавів відповідає критеріям фрактальності, а для визначення фрактальної розмірності може бути застосовано метод "box-counting".

Представлены результаты исследования, направленого на создание компьютеризованного оптического метода оценки накопленого усталостного повреждения. Показана возможность прогнозирования остаточного ресурса элементов авиационных конструкций из плакированных алюминиевых сплавов по деформационному рельефу поверхности вблизи концентраторов напряжений. Для количественной оценки деформационного рельефа использованы параметры, характеризующие его насыщенность и фрактальную размерность.

Надано результати спостереження стану поверхні плакованого алюмінієвого сплаву поблизу втомної тріщини. Показано, що деформаційний рельєф поблизу концентраторів напружень є показником утомного пошкодження матеріалу не лише на інкубаційній стадії втоми, але й на стадії поширення магістральної тріщини. Кулькісним показником, який характеризує закономірності розвитку тріщини втоми, є параметр пошкодження D, який визначає насиченість поверхні ознаками мікропластичної деформації.

Проведено втомні випробування зразків сплаву Д-16 АТ з моніторингом деформаційного рельєфу поверхні поблизу концентратора напружень. Показано, що безпосередній оптичний контроль стану поверхні дозволяє визначити потенційні зони руйнування.

Проведено порівняльний аналіз ефективності використання двох методів оцінювання залишкової довговічності у разі асиметричного циклічного навантаження. Показано, що метод, який грунтується на визначенні параметрів деформаційного рельєфу, що формується на поверхні плакованого алюмінієвого сплаву Д-16 АТ, може конкурувати з відомим методом, який передбачає урахування показників асиметрії та використовує діаграму граничного стану матеріалів.

Проведено аналіз сучасних методів контролю фізико-механічних характеристик матеріалів, пов'язаних із накопиченням утомного пошкодження. Сформульовано вимоги до діагностичних параметрів за неруйнівного контролю втоми елементів авіаційних конструкцій.

Процесс формирования деформационного рельефа (ДР) на поверхности плакирующего слоя алюминиевых сплавов описывается с позиций образования и объединения кластеров вторичной фазы (ВФ) на плоских решетках с заданным координационным числом. Предложенная вероятностная модель описывает количество кластеров разной "массы" от общей концентрации ячеек ВФ. Теоретические результаты подтверждаются данными численного эксперимента. Обоснован критерий предельной концентрации кластеров, при которой процесс их накопления выходит на стадию насыщения. Расчетные оценки предельной концентрации хорошо согласуются с экспериментальными данными по насыщению ДР на поверхности плакирующего слоя при циклическом нагружении.

Проведено порівняльний аналіз існуючих конструкцій сенсорів втомного пошкодження. Визначено геометрію нового зразка-свідка з ефектом помноження деформації і урахуванням можливості його встановлення на навантаженому елементі конструкції літака. Розглянуто методики контролю стану поверхні зразків-свідків. Експериментально доведено, що запропонована конструкція забезпечує передачу деформації від конструктивного елемента до зразка-свідка, що призводить до формування і еволюції на поверхні зразка-свідка деформаційного рельєфу в процесі циклічного навантажування і руйнування. Показано, що для кількісної оцінки деформаційного рельєфу можна застосовувати комп'ютеризований оптичний метод дослідження деформаційного рельєфу з використанням апарату фрактальної геометрії.

Рассмотрен процесс распространения трещин в плакированном алюминиевом сплаве Д16АТ при циклическом нагружении и действии единичной перегрузки. Режим циклического нагружения при проведении экспериментов определен с учетом нагруженности несущих элементов авиационных конструкций. Установлено, что действие единичного цикла перегрузки оставляет в кончике трещины визуально идентифицируемый след в виде локализованной области деформационного рельефа поверхности, размер которой и насыщенность существенно превышают соответствующие характеристики рельефа, сформировавшегося вблизи трещины при регулярном циклическом нагружении и зависят от уровня перегрузки.

Одержано експериментальні дані, які дозволили обгрунтувати можливість застосування параметрів деформаційного рельефу (ДР) поверхні як показників історії навантажування та нагромадженого втомного пошкодження за прямого діагностування елементів авіаційних конструкцій, виготовлених з плакованих алюмінієвих сплавів і за застосування зразків-свідків втомного пошкодження. Визначено основні компоненти ДР та їх зв'язок з нагромадженим втомним пошкодженням. Обгрунтовано новий параметр пошкодження, який кількісно визначається насиченістю поверхні металу ознаками ДР. Вперше експериментально доведено чутливість насиченості ДР до режимів і параметрів циклічного навантажування. Розроблено оригінальну математичну модель еволюції насиченості ДР на базі статистичного представлення процесу формування кластерів ДР на поверхні плакуючого шару конструкційних алюмінієвих сплавів. Доведено фрактальну природу ДР поверхні плакуючого шару алюмінієвих сплавів на мікро-, мезо- та макро- масштабних рівнях. Вперше теоретично обгрунтовано й експериментально апробовано модель ДР з застосуванням апарату фрактальної геометрії і на її основі визначено найбільш придатний для моніторингу втомного пошкодження тип фрактальних розмірностей ДР. Запропоновано нові моделі, що встановлюють регресійні залежності між параметрами ДР і параметрами циклічного навантажування.

Проанализированы некоторые проблемные аспекты контроля усталостной поврежденности в эксплуатации и при ремонте. Изложен новый подход к оценке надежности выявления трещин при неразрушающем контроле, современный подход к реализации мониторинга ТС АК в эксплуатации на основе автоматизированных систем SHM (Structural Health Monitoring). Показано, что один из способов мониторинга состояния конструктивных элементов состоит в применении датчиков (сенсоров) усталостного повреждения, чувствительным элементом которых является деформационный рельеф (ДР) поверхности. Проанализированы физические аспекты процессов пластического деформирования и микроразрушения металлов, в частности их размерные масштабы, особенности формирования и развития ДР, его фактальность. Исследован ДР на поверхности алюминиевых сплавов. Описаны новые методы регистрации ДР, его двух- и трехмерного представления, автоматизированного определения численных показателей ДР с применением оптоэлектронной и интерференционно-профилометрической аппаратуры.

Розглянуто концепцію фольгового сенсора втомного пошкодження, про втомне пошкодження якого свідчить деформаційний рельєф поверхні. Застосовано кількісний параметр насиченості деформаційного рельєфу, який визначається за допомогою комп'ютеризованого оптичного контролю. Експериментально доведено можливість моніторингу втомного пошкодження металевих конструкцій за допомогою фольгових сенсорів втоми. Описано шляхи керування чутливістю сенсорів.

Показана возможность экспресс-оценки влияния антикоррозионной обработки пленкообразующими ингибированными нефтяными составами на усталость алюминиевых сплавов. В основе метода - явление формирования и развития деформационного рельефа поверхности, по насыщенности которого можно судить о накопленном усталостном повреждении. Сравнение деформационного рельефа поверхности элементов конструкций, обработанных антикоррозионными составами и не имеющих антикоррозионного покрытия, позволяет судить о влиянии покрытия на процесс усталостного повреждения.

Рассмотрена методика исследования влияния локальной деформационной поврежденности на процесс роста усталостной трещины. Представленная методика направлена на создания метода прогнозирования скорости распространения усталостных трещин в плакированных алюминиевых сплавах. В основе метода - возможность оценки локальной усталостной поврежденности по состоянию деформационного рельефа у концентратора напряжений и ее связь с процессом разрушения.

Предложена модель деструкции плакирующего слоя при усталости, описывающая изменение его объема в зависимости от параметров деформационного рельефа (ДР). Показано, что критическая деструкция определяется отношением площади ДР к его периметру.

Выполнен анализ зависимости скорости распространения усталостной трещины от поврежденности в области ее формирования. В результате усталостных испытаний образцов из конструкционного плакированного алюминиевого сплава Д16АТ установлена связь между насыщенностью деформационного рельефа у концентратора напряжений и процессом развития трещины. Электронно-микроскопические исследования позволили выявить границы участка поверхности с деформационным рельефом на стадии формирования трещины, что было подтверждено аналитическим распределением напряжений вблизи концентратора.

Приведены результаты исследованния изменения состояния поверхности конструкционного сплава Д16АТ с наработкой при различных значениях напряжений. Контроль состояния поверхности материала осуществлялся интерференционным нанапрофилометром. Основной особенностью сплава Д16АТ является то, что для защиты от коррозии материал покрыт с обеих сторон тонким слоем плакировки, толщина которой составляет около 5 % от общей толщины листа. При нагружении деформирование плакирующего слоя и основного материала из-за существующего различия значений предела текучести существенно отличается. Такая композиция неразрывно связанных материалов будет способствовать интенсификации пластического деформирования поверхностного слоя. В ходе циклического нагружения на поверхности плакирующего слоя образуются и развиваются участки пластически деформированного материала с особым проявлением рельефа поверхности, обусловленным дислокационными механизмами (ступеньки и полосы сдвига, экструзии, интрузии и т.п.). Количественными показателями деформационного рельефа (ДР) являются площадь и периметр пластически деформированных участков, их фрактальные характеристики и пластическая деформация поверхности. Эти показатели могут выступать в качестве индикаторов усталостной поврежденности сплава, однако по ним затруднена идентификация предельного состояния - образование начальной усталостной трещины. Таким диагностическим параметром является деструкция плакирующего слоя, для определения которой используются основные показатели ДР. Деструкция (увеличение объема плакирующего слоя) физически объективна - она связана с увеличением площади поверхности при формировании и развитии ДР. Деструкцию можно считать основным фактором усталостного разрушения плакируемых алюминиевых сплавов. Показано, что при насыщенности деформационным рельефом, приблизительно, 25 - 30 % от общей площади нагружаемой поверхности деструкция плакирующего слоя скачкообразно возрастает, что обусловлено изменением характера пластического деформирования поверхности. Данное значение насыщенности может использоваться как диагностический показатель образования начальных усталостных трещин.

Получены оптические изображения деформационного рельефа у концентраторов напряжений при циклическом нагружении образцов алюминиевого сплава Д16АТ. Установлены значения насыщенности деформационного рельефа, соответствующие моменту возникновения усталостной трещины. Показана связь между поврежденностью материала у концентратора напряжений и процессом развития трещины.