Способ виброакустического контроля изделий

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для обнаружения дефектов силовых элементов несущих поверхностей летательных аппаратов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет исключения влияния на результат измерения вынуждающей силы. Положительный эффект создается за счет того, что изделие первоначально возбуждают бигармонической силой, а затем одну составляющую на резонансной частоте отключают, что позволяет исключить влияние составляющей на резонансной частоте на результаты измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1597717

А1 (51)5 С 01 М 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4389832/25-28 (22) 10.03.88 (46) 07.10.90. Бюл. Р 37 (71) Рижский политехнический институт им. А. Я. Пельше (72) С. Л. Цыфанский, M. А. Магоне, А. Б. Окс и В. И. Бересневич (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1045118, кл. G 01 N 29/04, 1982. (54) СПОСОБ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО КОНТРО»

ЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для обнаружения дефектов силовых элементов несущих поверхностей летательных аппаратов.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет ис.ключения влияния на результат измерения вынуждающей силы.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ виброакустического контроля изделий.

Устройство содержит вибратор 1, установленный на изделии 2.и подключенный к последовательно соединенным усилителю 3 и двухчастотному синусоидальному генератору 4. На изделии 2 также установлен пьезоэлектрический акселерометр 5, подключенный к входу предварительного усилителя 6, выходы которого подключены к фильтру 7, настроенному на частоту 2 u)ризгибных колебаний, и к фильтру 8, настроенному на резоиспользовано для обнаружения дефектов силовых элементов несущих поверхностей летательных аппаратов. Целью изо бретения является повышение достоверности контроля за счет исключения влияния на результат измерения вынуждающей силы. Положительный эффект создается за счет того, что изделие первоначально возбуждают бигармонической силой, а затем одну составляющую на резонансной частоте отключают, что позволяет исключить влияние составляющей на резонансной частоте на результаты измерений. 1 ил. нансную частоту Ырколебаний иэделия; выходы фильтров 7 и 8 соединены с входами детекторов 9 и 10, которые подключены к входу блока 11 сравнения, соединенного с блоком 12 измерения.

Способ виброакустического контроля изделий осуществляется следующим образом.

Ж

Возбуждают вынужденные изгибные колебания контролируемого иэделия 2, при- прикладывая к нему бигармоническую вынуждающую силу P(t) = Р, sinw.t + «4

+ Р sin 2 ырс с частотой 2 ыр ° в два раза выше резонансной частоты колебаний изделия 2, и с частотой М, равной резонансной частоте колебайий изделия 2. Соотношение амплитуд частотных составляющих, создаваемых вибра-, тором 1; усилителем 3 и генератором 4 бигармонической вынуждающей силы вьгбирается равным Р,/Р = 1/5...1/100.

Затем с помощью генератора 4 частотную составляющую Р, sin a< t из вынуж1597717 дающей силы Р(t) убирают, т.е. теперь контролируемое изделие возбуждается только силой Р2 sin 2ы t. Далее с помощью измерительного акселерометра

5, предварительного усилителя 6, фильтров 7 и 8, детекторов 9 и 10, блока

11 сравнения и блока 12 измерения измеряют амплитуды колебаний контролируемого изделия 2 на резонансной частоте у и на частоте 2ы, в два раза большей резонансной частоты изгибных колебаний изделия 2, По отношению измеренных амплитуд определяют дефектность контролируемого изделия 2, а также оценивают ее степень.

В спектре, создаваемом вибратором

1, усилителем 3 и генератором 4 бигармонической вынуждающей силы P(t), на- 20 ряду с основными гармониками с частотами щ и 2 со имеются и параэитные гармонические составляющие с частотами 2u), Зы и т.д. (для гармоники с частотой ю ) и 4у, 6v> и т.д. (для 25 гармоники с частотой 2 ы ). Так как перед замером амплитуд колебаний контролируемого изделия 2 из вынуждающей силы составляющую P, sin u)

ы паразитные гармоники с частотами

2со, 3 и> и т.д. А при контроле измеряют амплитуды колебаний изделия 2 на его резонансной частоте и и на частоте 2м, в два раза большей резонансной частоты изгибных колебаний иэделия 2. При этом ни одна иэ создаваемых вибратором 1, усилителем 3 и генератором 4,параэитных гармоник вы- 40 нужцающей силы с частотами 4м, 6<о, 8ьд и т.д. не совпадает по частоте с резонансной частотой з иэделия 2.

Таким образом, не создается пред- посыпки для возбуждения колебаний 45 изделия 2 на частоте и) при отсутствии в нем повреждения, т.е. если повреждения в изделии 2 нет, при возбуждении его изгибных колебаний вынуждающей силой с частотой 2ьор спектральный состав колебаний изделия 2 не со- держит составляющей на частоте р

Для бездефектного изделия отношение амплитуд однозначно равняется нулю и бездефектное изделие не относится к дефектным

Анализ спектрального состава субгармонических колебаний, возбуждающихся в системе под действием бигармонической вынуждающей силы, позволяет при отключении низкочастотной гармоники P sino)< t достоверно определять величину повреждения элемента конструкции.

Формула изобретения

Способ виброакустического контроля изделий, заключающийся в том, что возбуждают изгибные колебания контролируемого изделия, измеряют параметры колебаний изделия на частоте резонанса и на частоте возбуждения и по ним судят о дефектности изделия, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения достоверности результатов контроля, возбуждают контролируемое изделие бигармонической силой P(t)

= Р, sin(3< t + P2 вхп 2 ы t, где резонансная частота колебаний изделия;

P и Р— амплитуды. составляющих бигармонической возбуждающей силы, с соотношением амплитуд частотных составляющих вынуждающей силы P /Р

1/5... 1/100, измерения проводят на частотах и>р и 2 озр при действии составляющей Р2, а степень повреждения иэделия определяют по спектральному составу измеренных колебаний.

1597717

Составитель В. Евстратов

Редактор А. Шандор Техред Л.Олийнык Корректор A. Осауленко

Заказ 3048 Тираж 506 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.. Ужгород, ул. Гагарина, 101