1. Физико-механические диагностические параметры

Такими параметрами могут быть:

• собственная частота.

• усталостные характеристики материала;

• параметры магнитных свойств элементов конструкция ГТД;

• электрические свойства.

• твердость материала;

• модуль упругости.

• демпфирующие свойства

1. Собственная частота

В процессе эксплуатации собственная частота может изме­няться под действием различных эксплуатационных повреждаю­щих факторов и, следовательно, способствовать изменению ре­зонансных областей, особенно при полетах в эрозионно-активных зонах и с боевыми повреждениями. Значение собственной частоты единичной лопатки переменного сечения без учёта демпфирования определяется выражением:

где - коэффициент, учитывающий изменение f_д от развития трещины.

Развитие трещины l_т определяется закономерностями уста­лостного повреждения, а закономерности эрозионного повреж­дения поверхности пера лопатки отражаются на изменениях l(х) и f(x) - законах изменения момента инерции и площади попе­речного сечения в зависимости от уровня повреждения лопатки.

Уровень эрозионного повреждения лопаток компрессора можно оценить по параметру:

Из анализа выражения f_Д следует:

• развитие усталостного повреждения способствует уменьшению значения собственной частоты;

• рост уровня эрозионного повреждения способствует увеличению значения собственной частоты.

2. Магнитные свойства

Изменение магнитных свойств элементов конструкции ГТД от действующих повреждающих нагрузок целесообразно оце­нивать по напряженности магнитного поля Н_м и магнитной индукции В, так как они являются основными характеристиками магнитного поля.

Напряженность магнитного поля не и висит от свойств среды и определяется состоянием исследуемого объекта. Известно, что намагниченность J (ампер на сантиметр) ферримагнитных материалов зависит от напряженности магнитного поля, магнитных свойств материала и формы детали. С другой стороны, намагниченность материала зависит от доменной структуры, которая определяется параметрами кристаллической решетки материала, наличием примесей в материале, термической обработкой, механической обработкой, величиной приложенных напряже­ний. От действия механических нагрузок изменяется энергети­ческое состояние кристаллической решетки ферромагнетика, которое и оказывает влияние на изменение доменной структуры. Эти положения, а также явление магнитострикции позволяют связать уровень повреждения материала с изменением напря­женности магнитного поля исследуемого элемента конструкции.

Если J- намагниченность, а V- объем детали, то напря­женность магнитного поля, создаваемого этой деталью, оце­нивается как

где k - постоянный коэффициент;

а - расстояние от детали до точки, в которой измеряется напряжённость.

3. Усталостные характеристики материала

В процессе воздействия повреждающие факторов в основном и поверхностном слоях материала элeмента конструкции происходят изменения, вызывающие фазовый дораспад твердого раствора, изменение геометрии зерен, изменение дефектной структуры и поверхностного натяжения. Эти процессы способствуют изменению физико-механических свойств основного и поверхностного слоя материала

При работе ГТД в условиях загрязненного воздушного пото­ка эрозионные повреждения элементов конструкции и повреж­дения в виде забоин способствуют изменению усталостных свойств.

Микронеровности, расположенные на входных и выходных кромках, создают концентраторы напряжений, что, в конечном итоге, приводит к изменению предела выносливости Большие снижения предела выносливости наблюдаются у стальных лопа­ток компрессора, так как они более чувствительны к концентраторам напряжений чем алюминиевые

Наличие связи параметра А с пределом выносливости по­зволяет использовать его в сочетании с другими параметрами, как критерий для оценки работоспособности лопаток компрессора при их ремонте.