Способ виброакустического контроля конструкций

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля с помощью колебаний и количественной оценки повреждений одноосных конструкций, например трубопроводов, ребер жесткости тонкостенных оболочек, а также оценки жесткости стыков сварных соединений. Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет количественного -определения степени разрушения одноосных конструкций. Согласно виброакустическому контролю конструкций последовательно нарушают локальные зоны конструкции присоединенной массой, величина которой выбирается по предлагаемой формул е. Присоединенную массу устанавливают в центре локальной зоны, а концы локальной зоны жестко фиксируют. В нарушенных зонах гармонической силой с постоянной амплитудой и частотой, которая рассчитьшается по предлагаемой формуле, возбуждают упругие колебания, измеряют амплитуду присоединенной массы, а величину разрушения конструкции определяют по предлагаемой формуле по относительному увеличению амплитуды колебаний присоединенной массы в зоне дефекта и линейному размеру локальной зоны. 2 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕ(ЛУБЛИН (19) (1!) (51) 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4126627/25-28 (22) 26.07.86 (46) 15,05.88 ° Бюл. 11 18 (71) Каунасский политехнический институт им.. Антанаса Снечкуса (72) А.В. Мозурас, В.В. Волков и К.М. Рагульскис (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1158869, кл. G 01 Н 11/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

В 1226303, кл. G 01 N 29/04, 1986. (54) СПОСОБ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО КОНТ.РОЛЯ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля с помощью колебаний и количественной оценки по" врежденйй одноосных конструкций, например трубопроводов, ребер жесткости тонкостенных оболочек, а также оценки . жесткбсти стыков сварных соединений.

Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет количественного определения степени разрушения одноосных конструкций. Со- гласно виброакустическому контролю конструкций последовательно нарушают локальные зоны конструкции присоединенной массой, величина которой выбирается по предлагаемой формуле. Присоединенную массу устанавливают в центре локальной зоны, а концы локальной зоны жестко фиксируют. В нарушенных зонах гармонической силой с постоянной амплитудой и частотой, которая рассчитывается по предлагаемой формуле, возбуждают упругие колебания, р измеряют амплитуду присоединенной массы, а величину разрушения конструкции определяют по предлагаемой формуле по относительному увеличению амплитуды колебаний присоединенной массы в зоне дефекта и линейному размеру локальной зоны. 2 ил.

1396047

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля с помощью упругих колебаний и количественной оценки повреждений одноосных конструкций, например трубопроводов, ребер жесткости тонкостенных оболочек, а также оценки жесткости стыков сварных соединений. !О

Целью изобретения является повышение информативности контроля путем количественного определения степени разрушения одноосных конструкций.

На фиг. l представлено устройство для реализации способа виброакустического контроля конструкций", на фиг, 2 — зависимость амплитуды колебаний присоединенной массы от координаты ее местоположения при наличии 20 дефекта.

На одноосную конструкцию 1 устанавливается скоба 2 и присоеиденная масса 3. К присоединенной массе 3 крепится датчик 4 перемещения, сигнал25 с которого поступает на измерительный усилитель 5.С помошью вибратора 6 и генератора 7 в конструкции 1 возбуждаются упругие колебания.

Способ виброакустического контроля 30 конструкций осуществляют следующим образом.

Выбирают в одноосной конструкции 1 локальный участок длиной 1. Его длина выбирается из условия, чтобы хватило мощности вибратора 6 для возбуждения колебаний присоединенной массы 3 с обеспечивающей достаточную точность измерения величиной амплитуды, Величину m присоединенной массы 3 Bblt)H- 40 рают равной ш=6,5pF1, где 1 — линейный размер локальной зоны; у в плотность материала кокструк- 45 ции;

F — площадь поперечного сечения конструкции.

С помощью скобы 2 на концах локального участка создают жесткие условия крепления с возможностью перемещения локального участка относительно одноосной конструкции 1. Размещают присоединенную массу 3 в центре локального участка. Последователь— но перемещают скобу .2, тем самым локальный участок длиной 1 и присоециненную массу 3 относительно одноосной конструкции l. Б каждом местоположении локального участка. жестко фиксируют его концы. С помощью вибратора 6, вход которого подключен к выходу генератора 7, гармонической силой с постоянной амплитудой и рабочей частотой возбуждают колебания присоединенной массы 3. При этом рабочую частоту Г выбирают из условия

0 84 EI

11Е где Š— модуль Юнга материала конструкции; — момент инерции поперечного сечения.

Измеряют амплитуду колебании присоединенной массы 3 с помощью датчика 4 перемещения, подключенного к измерительному усилителю 5. Строят кривую зависимости амплитуды вынужденных колебаний присоединенной массы 3 от координаты (. По увеличению амплитуды колебаний присоединенной массы

3 судят о наличии дефекта и его местоположении конструкции l. Степень D разрушения конструкции определяют по относительному увеличению амплитуды колебаний присоединенной массЬ| 3 в

4У зоне дефекта — и по длине 1 лоY кального участка с помощью формулы

ы

D=0,00141

l+ ьУ

Y формула изобретения

Способ виброакустического контроля конструкций, заключающийся в том, что последовательно нагружают локальные зоны конструкции присоединенной массой, в нагруженных зонах гармонической силой с постоянной амплитудой и частотой возбуждают упругие колебания, измеряют амплитуду присоединенной массы и по измеренной амплитуде определяют дефектность изделия и местоположение дефекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения информативности контроля путем количественного определения степени разрушения одноосных конструкций, концы локальной зоны демпфируют, присоединенную массу размещают в центре локальной зоны, величину ш присоединенной массы выбирают равной ш=6,5/F1, где 1 — линейный размер локальной зоны;

4 а степень D разрушения конструкции определяют по формуле

l 39604

D=0,00l41

ЬУ

1+

0 84 EI

Г- 1 1Г* где

Составитель Г. Федоров

Редактор М. Бандура Техред М.Дидык

Корректор Г. Решетник

Заказ 2489/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 у — плотность материала конструкции;

F — площадь поперечного сечения конструкции, колебания возбуждают с частотой f, равной где Š— модуль Юнга материала конст- 10 рук ции;

I — момент инерции поперечного сечения, — относительное увеличение

a.Y

Y амплитуды колебаний присоединенной массы в зоне дефекта.