[go: up one dir, main page]

RU2428669C1 - Strength test method for articles with open configuration - Google Patents

Strength test method for articles with open configuration Download PDF

Info

Publication number
RU2428669C1
RU2428669C1 RU2009144888/28A RU2009144888A RU2428669C1 RU 2428669 C1 RU2428669 C1 RU 2428669C1 RU 2009144888/28 A RU2009144888/28 A RU 2009144888/28A RU 2009144888 A RU2009144888 A RU 2009144888A RU 2428669 C1 RU2428669 C1 RU 2428669C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
test
closed cavity
load
function
pumping
Prior art date
Application number
RU2009144888/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009144888A (en
Inventor
Виталий Ефимович Горбатский (RU)
Виталий Ефимович Горбатский
Эдуард Георгиевич Алёхин (RU)
Эдуард Георгиевич Алёхин
Александр Владимирович Альбрехт (RU)
Александр Владимирович Альбрехт
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева"
Priority to RU2009144888/28A priority Critical patent/RU2428669C1/en
Publication of RU2009144888A publication Critical patent/RU2009144888A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2428669C1 publication Critical patent/RU2428669C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: load is provided on the article under test in form of pressure fall by pumping the working medium from the formed closed cavity using a vacuum system. Test results determine whether the article satisfies required technical conditions. Vacuum pumping is carried out based on the function of the change in leakage of the object under test, as well as based on the function of the change in gas release from the walls of the object through programmed control of the flow rate of the pumped working medium.
EFFECT: possibility of testing while meeting a given schedule or program of changing the load on the object under test, which is as much close as possible to that during real operation, which is made possible due to that a closed cavity is formed by joining the article under test with an element which closes the said cavity, while ensuring inlet and outlet of the working medium from the obtained closed cavity.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области испытаний изделий незамкнутой конфигурации, в частности, к испытаниям головных обтекателей ракет-носителей на прочность и несущую способность.The invention relates to the field of testing products of open configuration, in particular, to testing the head fairings of launch vehicles for strength and bearing capacity.

Из патентной литературы известен способ испытания изделий типа незамкнутых оболочек, например, полых незамкнутых корпусов в форме тела вращения, описанный в авт. св. СССР №1185175, МКИ G01 3/12, 3/02, 1982 г. и заключающийся в том, что образуют замкнутую полость путем присоединения к испытуемому изделию конструктивного элемента, замыкающего эту, до того не замкнутую, полость, с организацией входа-выхода рабочего тела в полученную замкнутую полость, обеспечивают нагрузку на испытуемое изделие в виде перепада давления на испытуемое изделие и по результату испытания судят о соответствии испытуемого изделия необходимым техническим условиям.From the patent literature there is known a method for testing products such as open shells, for example, hollow open enclosures in the form of a body of revolution, described in ed. St. USSR No. 1185175, MKI G01 3/12, 3/02, 1982 and consisting in the fact that they form a closed cavity by connecting to the test product a structural element that closes this previously not closed cavity, with the organization of the input-output of the worker body into the obtained closed cavity, provide a load on the test product in the form of a pressure drop on the test product and the result of the test judge the compliance of the test product with the necessary technical conditions.

Однако в этом способе перепад давления создают за счет избыточного давления в созданной замкнутой полости, что затрудняет получение достоверной информации о прочности изделия, т.к. не полностью учитываются реальные условия эксплуатации изделия.However, in this method, the pressure drop is created due to excess pressure in the created closed cavity, which makes it difficult to obtain reliable information about the strength of the product, because the actual operating conditions of the product are not fully taken into account.

Также из патентной литературы известен способ испытания изделий незамкнутой конфигурации на прочность, заключающийся в том, что образуют замкнутую полость путем присоединения к испытуемому изделию конструктивного элемента, замыкающего эту, до того негерметичную, полость, с организацией входа-выхода рабочего тела в полученную замкнутую полость, обеспечивают нагрузку на испытуемое изделие в виде перепада давления путем откачки рабочего тела из образованной внутренней замкнутой полости с помощью вакуумной откачной системы и по результату испытания судят о соответствии испытуемого изделия необходимым техническим условиям (см., например, описание к авт. свид. СССР №1840411, МКИ G01M 3/08, 1990 г.)Also known from the patent literature is a method of testing products of an open configuration for strength, which consists in forming a closed cavity by attaching to the test product a structural element that closes this previously leaky cavity, with the organization of the input and output of the working fluid into the resulting closed cavity, provide the load on the test product in the form of a differential pressure by pumping the working fluid from the formed inner closed cavity using a vacuum pumping system and the result The tests are judged on the compliance of the test product with the necessary technical conditions (see, for example, description to the author's certificate. USSR No. 1840411, MKI G01M 3/08, 1990)

Недостатком указанных известных способов является то, что они не используют заданный график или программу изменения нагрузки на испытуемый объект, воздействующие на изделие в процессе его эксплуатации, что не дает полного представления о соответствии испытуемого изделия заданным техническим условиям, обеспечивающим его надежность в процессе эксплуатации.The disadvantage of these known methods is that they do not use a predetermined schedule or program for changing the load on the test object, affecting the product during its operation, which does not give a complete picture of the conformity of the tested product to the specified technical conditions, ensuring its reliability during operation.

Задачей данного изобретения является создание способа испытания изделий незамкнутой конфигурации на прочность и/или несущую способность с достижением технического результата в виде возможности проверки или испытания с обеспечением заданного графика или программы изменения нагрузки на испытуемый объект, максимально приближенной к той, которой подвергается изделие при реальной эксплуатации, а также расширение арсенала технических средств при обеспечении нормальной эксплуатации изделий данного вида.The objective of the invention is to provide a method for testing products of open configuration for strength and / or bearing capacity with the achievement of a technical result in the form of verification or testing with a given schedule or program to change the load on the test object, as close as possible to that which the product is subjected to during actual operation , as well as expanding the arsenal of technical means while ensuring the normal operation of products of this type.

Данная задача решается таким образом, что в способе испытания изделий незамкнутой конфигурации на прочность, заключающемся в том, что образуют замкнутую полость путем присоединения к испытуемому изделию конструктивного элемента, замыкающего эту, до того незамкнутую, полость, обеспечивают нагрузку на испытуемое изделие в виде перепада давления путем откачки рабочего тела из образованной замкнутой полости с помощью вакуумной откачной системы и по результату испытания судят о соответствии испытуемого изделия необходимым техническим характеристикам. В соответствии с изобретением вакуумную откачку осуществляют как с учетом функции изменения негерметичности объекта испытаний, так и с учетом функции изменения газовыделения со стенок объекта посредством программного управления расходом откачиваемого рабочего тела.This problem is solved in such a way that in the method of testing products of an open configuration for strength, which consists in the fact that they form a closed cavity by connecting to the test product a structural element that closes this previously open cavity, provide a load on the test product in the form of a differential pressure by pumping the working fluid out of the formed closed cavity with the help of a vacuum pumping system and the test result judges the compliance of the test product with the necessary technical characteristics. In accordance with the invention, vacuum pumping is carried out both taking into account the function of changing the leakage of the test object, and taking into account the function of changing gas evolution from the walls of the object by means of programmed control of the flow rate of the pumped working fluid.

Далее предлагаемое изобретение поясняется более подробно с использованием графических материалов.Further, the invention is explained in more detail using graphic materials.

На фиг.1 показано устройство и технические средства, используемые при реализации заявленного способа.Figure 1 shows the device and hardware used in the implementation of the claimed method.

На фиг.2 показан график изменения нагрузки на испытуемое изделие в процессе его эксплуатации.Figure 2 shows a graph of the load on the test product during its operation.

Устройство или технические средства (фиг.1), используемые для реализации заявленного способа, содержит следующие элементы:The device or hardware (figure 1) used to implement the claimed method, contains the following elements:

оснастка или стендовое оборудование 1, на которое устанавливается испытуемое изделие 2 (объект испытаний), конструктивный элемент, замыкающий испытываемое изделие, например в нашем случае этот конструктивный элемент представляет крышку 3, которая закрывает открытую часть испытуемого изделия, в нашем случае, носовой обтекатель 2 ракеты-носителя. Крышка 3 (или сначала одна или уже в собранном с обтекателем 2 виде) устанавливается на оснастке 1.rigging or bench equipment 1 on which the test item 2 (test object) is installed, a structural element that closes the test product, for example, in our case, this structural element is a cover 3 that covers the open part of the test product, in our case, the nose cone 2 of the rocket -carrier. Cover 3 (either first one or already assembled with a fairing 2 form) is installed on snap 1.

К сборке - носовой обтекатель 2 и крышка 3, имеющей замкнутую (не обязательно полностью герметичную) полость, подсоединяется трубопровод 4 откачной вакуумной системы. На трубопроводе 4 монтируются дроссели 5, 6, 7, позволяющие изменять характеристики откачной вакуумной системы, в частности производительность.To the assembly is a nose fairing 2 and a cover 3 having a closed (not necessarily completely tight) cavity, a pipeline 4 of the evacuation vacuum system is connected. Inductors 5, 6, 7 are mounted on the pipeline 4, which allows changing the characteristics of the pumping vacuum system, in particular, productivity.

Количество дросселей зависит от принятой программы испытаний,The number of chokes depends on the test program adopted,

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Образовав на испытательном стенде замкнутую полость, подсоединяют ко входу-выходу трубопровод откачной вакуумной системы с группой дросселей. Затем производят вакуумную откачку как с учетом функции изменения негерметичности объекта испытаний (носового обтекателя), так и с учетом функции изменения газовыделения стенок объекта испытаний (стенок головного обтекателя) посредством программного управления расходом откачиваемого рабочего тела (воздуха). Главная задача при этом состоит в том, чтобы воспроизвести график (функцию) силового воздействия (перепада давления), действующего в процессе эксплуатации изделия.Having formed a closed cavity on the test bench, the pipeline of the pumping vacuum system with a group of chokes is connected to the input-output. Then, vacuum pumping is performed, taking into account the function of changing the leakage of the test object (nose fairing), and taking into account the function of changing the gas evolution of the walls of the test object (walls of the head fairing) by means of programmed control of the flow rate of the pumped working fluid (air). The main task in this case is to reproduce the graph (function) of the force impact (differential pressure) acting during the operation of the product.

Рассмотрим график изменения нагрузки следующего вида (фиг.2).Consider a graph of the change in the load of the following form (figure 2).

Для решения вопроса воспроизведения этой зависимости необходимо постоянно по времени решать задачу совместного выполнения следующих функций:To solve the problem of reproducing this dependence, it is necessary to constantly solve the problem of joint performance of the following functions:

- заданного графика изменения нагрузки;- a given schedule of load changes;

- изменяющейся в процессе откачки негерметичности объекта с оснасткой;- changes in the process of pumping leakage of an object with a snap;

- при наличии газовыделения объекта - учет изменяющегося газовыделения объекта;- if there is a gas evolution of the object - accounting for the changing gas evolution of the object;

- характеристику откачной системы.- characteristics of the pumping system.

Для простоты задачи рассмотрим объект, в котором газовыделение отсутствует.For simplicity, we consider an object in which gas evolution is absent.

Для реализации заданного закона нагрузки (перепада) рассмотрим две функции:To implement the given load (differential) law, we consider two functions:

- функцию откачной системы;- the function of the pumping system;

- функцию негерметичности.- leakage function.

Изменение давления внутри обтекателя подчиняется следующей зависимости:The change in pressure inside the fairing obeys the following dependence:

Figure 00000001
Figure 00000001

где So - основная характеристика откачной системы, которая остается постоянной в довольно широком диапазоне давлений;where So is the main characteristic of the pumping system, which remains constant over a fairly wide pressure range;

P - изменяющееся в процессе откачки давление внутри обтекателя (давление падает).P is the pressure inside the cowl that changes during pumping (pressure drops).

Таким образом, характеристика So Pdt будет падающей, если не менять искусственно ее параметры.Thus, the So Pdt characteristic will be falling if its parameters are not artificially changed.

QΣ - это величина негерметичности объекта (обтекателя), которая со временем увеличивается в связи с тем, что перепад между внешней средой и внутри обтекателя увеличивается, так как давление внутри обтекателя падает в процессе откачки.Q Σ is the leakage rate of the object (fairing), which increases over time due to the fact that the difference between the external environment and inside the fairing increases, since the pressure inside the fairing drops during pumping.

V - объем откачиваемой полости.V is the volume of the pumped cavity.

Таким образом, влиять на форму графика изменения заданной нагрузки можно с помощью изменения комплекса So Pdt и, в частности, изменения So путем изменения проводимости системы откачки путем перекрытия дросселей 5, 6, 7.Thus, it is possible to influence the shape of the graph of the change in the given load by changing the So Pdt complex and, in particular, changing So by changing the conductivity of the pumping system by blocking the chokes 5, 6, 7.

Точность воспроизведения функции нагрузки (см. фиг.2) будет зависеть от характеристики системы откачки, негерметичности объекта, требований точности воспроизведения заданной функции нагрузки, а также от количества дросселей 5, 6, 7 и т.д. системы откачки и графика их отключения.The accuracy of the reproduction of the load function (see Fig. 2) will depend on the characteristics of the pumping system, the leakage of the object, the accuracy requirements for reproducing the given load function, as well as on the number of chokes 5, 6, 7, etc. pumping systems and schedules for their shutdown.

В процессе воспроизведения нагрузки (перепада давления) производится оценка устойчивости и прочности объекта испытаний, в частности по тензодатчикам и датчикам перемещений, как в реальном масштабе времени, так и по результатам анализа и внешнего осмотра изделия (обтекателя) после испытаний.In the process of reproducing the load (differential pressure), the stability and strength of the test object are evaluated, in particular, according to load cells and displacement sensors, both in real time and according to the results of analysis and external inspection of the product (fairing) after the tests.

Испытание считается выполненным успешно, если обтекатель сохранил свою целостность и несущую способность.The test is considered successful if the fairing has retained its integrity and bearing capacity.

Claims (1)

Способ испытания изделий незамкнутой конфигурации на прочность, заключающийся в том, что образуют замкнутую полость путем присоединения к испытуемому изделию конструктивного элемента, замыкающего эту, ранее незамкнутую полость, с организацией входа-выхода рабочего тела в полученную замкнутую полость, обеспечивают нагрузку на испытуемое изделие в виде перепада давления путем откачки рабочего тела из образованной внутренней замкнутой полости с помощью вакуумной откачной системы и по результату испытания судят о соответствии испытуемого изделия необходимым техническим условиям, отличающийся тем, что вакуумную откачку осуществляют как с учетом функции изменения негерметичности объекта испытаний, так и с учетом функции изменения газовыделения со стенок объекта посредством программного управления расходом откачиваемого рабочего тела. A method for testing products of open configuration for strength, which consists in forming a closed cavity by attaching to the test product a structural element that closes this previously open cavity, with the organization of the input-output of the working fluid in the resulting closed cavity, provide a load on the test product in the form differential pressure by pumping the working fluid from the formed inner closed cavity using a vacuum pumping system and according to the test result judge compliance with the test of the product with the necessary technical conditions, characterized in that the vacuum pumping is carried out both taking into account the function of changing the leakage of the test object, and taking into account the function of changing the gas evolution from the walls of the object by means of programmed control of the flow rate of the pumped working fluid.
RU2009144888/28A 2009-12-04 2009-12-04 Strength test method for articles with open configuration RU2428669C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144888/28A RU2428669C1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Strength test method for articles with open configuration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144888/28A RU2428669C1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Strength test method for articles with open configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009144888A RU2009144888A (en) 2011-06-10
RU2428669C1 true RU2428669C1 (en) 2011-09-10

Family

ID=44736380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144888/28A RU2428669C1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Strength test method for articles with open configuration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428669C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524342A (en) * 1968-06-10 1970-08-18 Rohr Corp Apparatus for detecting surface leakage
SU1185175A1 (en) * 1982-06-25 1985-10-15 Предприятие П/Я А-7970 Device for testing open shells of rotation for strength and hermetic sealing
US5235845A (en) * 1990-02-06 1993-08-17 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Method of detecting a pinhole at a welded portion of an article
RU2100790C1 (en) * 1993-06-30 1997-12-27 Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко Process testing leak-proofness of articles
RU2109261C1 (en) * 1996-02-27 1998-04-20 Гусев Александр Леонидович Method of cryogenic vessel flaw detection
CN1415947A (en) * 2002-09-11 2003-05-07 柯瑞敏 Leakage detection method for parts

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524342A (en) * 1968-06-10 1970-08-18 Rohr Corp Apparatus for detecting surface leakage
SU1185175A1 (en) * 1982-06-25 1985-10-15 Предприятие П/Я А-7970 Device for testing open shells of rotation for strength and hermetic sealing
US5235845A (en) * 1990-02-06 1993-08-17 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Method of detecting a pinhole at a welded portion of an article
RU2100790C1 (en) * 1993-06-30 1997-12-27 Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко Process testing leak-proofness of articles
RU2109261C1 (en) * 1996-02-27 1998-04-20 Гусев Александр Леонидович Method of cryogenic vessel flaw detection
CN1415947A (en) * 2002-09-11 2003-05-07 柯瑞敏 Leakage detection method for parts

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009144888A (en) 2011-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140358500A1 (en) Probalistic High Cycle Fatigue (HCF) Design Optimization Process
JP2016138874A (en) Composite loads in composite materials
CN107655691B (en) A device and method for testing the surge hammer wave in the intake port of an aircraft
CN118032336B (en) A rubber sealing ring sealing fatigue test system
Fernelius et al. Mapping efficiency of a pulsing flow-driven turbine
RU2428669C1 (en) Strength test method for articles with open configuration
Merrick et al. Sphere release from a rectangular cavity at Mach 2.22 freestream conditions
Niculita et al. Design for diagnostics and prognostics: A physical-functional approach
Hu et al. Predictions of on-engine efficiency for the radial turbine of a pulse turbocharged engine
De Vivo et al. Vega in-flight modal identification with the operational modal analysis technique
CN104155187A (en) Closed container strength verification testing method
Peterson et al. Bird impact forces in aircraft windshield design
Scaccabarozzi et al. Design validation of MicroMED, a particle analyzer for ExoMars 2020
Bodie et al. Air cycle machine for transient model validation
RU2012134362A (en) METHOD FOR DIAGNOSTIC OF TECHNICAL CONDITION OF AIRCRAFT GAS TURBINE ENGINES
Dackermann et al. Application of cepstrum analysis and artificial neural networks for the damage identification of a two-storey framed structure based on response-only measurements
Scaccabarozzi et al. Measurement of the fluidic resistance of the MicroMED optical particle counter
Schwingshackl et al. Modelling of flange joints for the nonlinear dynamic analysis of gas turbine engine casings
CN205656005U (en) Flight platform hydraulic loading system
CN120874687B (en) Equivalent Simulation Method for Multi-Mode Constant Pressure Gas Storage Experiment
CN105699088A (en) Full-automatic air compressor carried testing device
Urbach et al. Diagnostics of fatigue damage of gas turbine engine blades by acoustic emission method
Kasljevic Correlation of numerical simulation methods and failure criteria to experimental burst test
CN110057507A (en) The sealing property testing system and method for marine tidal-current energy generator group
Consumi et al. A statistical inference approach to gas path analysis of a turbofan

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151205

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170614

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181205

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200303

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20200305