Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 1, стр. 65-72

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ОСМОТРОВ, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ ВИЗУАЛЬНОЙ КОНТРОЛЕПРИГОДНОСТИ УДАРНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КОМПОЗИТНЫХ АВИАКОНСТРУКЦИЯХ

С. В. Дубинский 1*, В. Я. Сеник 1, И. С. Сидоров 1, В. С. Дубинский 1

1 Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского
г. Жуковский, Россия

* E-mail: dubinsky@tsagi.ru

Поступила в редакцию 27.09.2018
Принята к публикации 25.10.2019

Аннотация

В настоящей статье проведены исследования, как зависит объем эксперимента, необходимого для эмпирического определения с заданным уровнем надежности порога визуальной контролепригодности поверхностных вмятин, возникающих от ударных воздействий в композитных авиационных конструкциях, от метода статистической обработки данных. Рассмотрено два метода определения минимального обнаруживаемого размера повреждения, один из которых основан на использовании биномиального распределения, а другой – на бутстреп-моделировании. Проведен сравнительный анализ эффективности двух рассматриваемых методов. В результате показано, что бутстреп-метод дает существенно меньшее рассеяние оценок и позволяет сократить количество привлекаемых экспертов более чем в два раза при одинаковой точности оценок.

Ключевые слова: композиционный материал, авиаконструкция, BVID, бутстреп-метод

DOI: 10.31857/S0235711920010058

Список литературы

  1. “Advisory Circular 20-107B, Sept. 2009, Change 1,” Federal Aviation Administration, Washington, D.C., Aug. 2010.

  2. Нестеренко Г.И. Ресурс и живучесть самолетных конструкций // Ж. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2005. № 1. С. 106.

  3. Нестеренко Г.И., Дубинский В.С., Сеник В.Я. Требования по обеспечению безопасности эксплуатации конструкций транспортных самолетов // Ж. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2012. № 1. С. 102.

  4. Dubinskii S., Senik V., Feygenbaum Yu. “Field-Survey-Based Evaluation of Realistic and Remote Wing Impact Energy Levels”, Journal of Aircraft, V. 55. № 6 (2018). P. 2307.

  5. Сергеичев И.В., Антонов Ф.К., Сафонов А.А., Ушаков А.Е. Оценка остаточной прочности элементов композитных конструкций после низкоскоростного удара // Ж. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 1. С. 36.

  6. Kan H.P., Cordero R., Whitehead R.S. “Advanced Certification Methodology for Composite Structures,” Rept. DOT/FAA/AR-96/111, 1997, Naval Air Warfare Center-Aircraft Division Department of the Navy, Patuxent River, MD.

  7. Tropis A., Thomas M., Bounie J., Lafon P. Certification of the Composite Outer Wing of the ATR72, 1995, Part G: Journal of Aerospace Engineering. V. 209 (4). P. 327.

  8. Fawcett A.J., Oaks G.D. “Boeing Composite Airframe Damage Tolerance and Service Experience”, Workshop for Composite Damage Tolerance and Maintenance, Presentation #2 of Session 1, National Institute for Aviation Research, Chicago, IL, July 2006.

  9. Morteau E., Fualdes C. “Composites at Airbus. Damage Tolerance Methodology”, Workshop for Composite Damage Tolerance and Maintenance, Presentation #1 of Session 1, National Institute for Aviation Research, Chicago, IL, July 2006.

  10. Spencer F.W. Visual Inspection Research Project Report on Benchmark Inspections. Technical Report No DOT/FAA/AR-96/65, U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, Washington, D.C., USA (1996).

  11. Erhart D., Ostrom L.T., Wilhelmsen C.A. Visual Detectability of Dents on A Composite Aircraft Inspection Specimen: An Initial Study. International Journal of Applied Aviation Studies. V. 4. № 2, FAA Academy, Oklahoma City, USA (2004).

  12. Baaran J. Visual Inspection of Composite Structures, EASA-Research Project/2007/3 Final Report, Braunschweig, Germany 2009.

  13. Cook L. Boulic, Harris A., Bellamy D., Irving P. Reliability of Damage Detection in Advanced Composite Aircraft Structures. CAA Paper 2013/03, West Sussex, UK, 2013.

  14. Фейгенбаум Ю.М., Метелкин Е.С., Миколайчук Ю.А., Сеник В.Я., Дубинский С.В., Гвоздев С.А., Хлебникова И.Г. Опыт проведения и основные результаты экспериментальных исследований надежности выявления поверхностных дефектов композитной конструкции при проведении визуального контроля. Научный Вестник ГосНИИ ГА. 2016. № 14. С. 75.

  15. Фейгенбаум Ю.М., Дубинский С.В., Божевалов Д.Г., Соколов Ю.С., Метелкин Е.С., Миколайчук Ю.А., Шапкин В.С. Обеспечение прочности композитных авиационных конструкций с учетом случайных эксплуатационных ударных воздействий. М.: Техносфера, 2018. 506 с.

  16. Дубинский С.В., Сафонов А.А. Новый подход к сертификации перспективных композитных материалов и технологий, применяемых в авиастроении // Ж. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2017. № 5. С. 96.

  17. Кендалл М.Дж., Стюарт А. Теория распределений. М.: Наука, 1966. 587 с.

  18. Сеник В.Я., Хлебникова И.Г., Фейгенбаум Б.М., Метелкин Е.С. Методика статистической обработки экспериментальных данных для оценки обнаруживаемости ударного повреждения конструкции из композитных материалов при визуальном контроле. Научный вестник ГосНИИ ГА. 2016. № 14. С. 19.

  19. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973. 392 с.

  20. Efron B. “Bootstrap Methods: Another Look at the Jackknife”. Annals of Statistics, 1979. V. 7(1). P. 1–26.

Дополнительные материалы отсутствуют.