Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании

 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии благодаря предварительному отбору для контроля конструкций с соединениями, не имеющими 2 больших отклонений по модулю упругости. Вводят в конструкцию с многослойным покрытием на жестком основании импульсы упругих колебаний и принимают их прошедшими через конструкцию. Измеряют время распространения принятых импульсов и с его помощью через скорость распространения упругих колебаний определяют модули упругости соединений , например клеевых, как между слоями покрытия, так и между покрытием и основанием . Отбирают конструкции, у которых размах значений модулей упругости соединений не выходит за рамки, определяемые площадью максимально допустимого дефекта соединения. Затем в отобранных конструкциях возбуждают непрерывные упругие колебания, например изгибные, изменяют их частоту до достижения резонанса , измеряют частоту резонанса и по ней определяют дефектность конструкции . 2 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 29i04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4666153/28 (22) 24.03.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) А.И.Потапов и ТЛ.Курчавова (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 630378, кл. G 01 N 29/04, 1977.

Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. — М;: Машиностроение.

1981, с. 11. (54) СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИИ С МНОГОСЛОЙНЫМ ПОКРЫТИЕМ НА ЖЕСТКОМ

ОСНОВАНИИ (57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля.

Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии благодаря предварительному отбору для контроля конструкций с соединениями, не имеющими

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании.

Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии благодаря предварительному отбору для контроля конструкций с соединениями, не имеющими больших отклонений по модулю упругости.

„„ Ы„, 1682913 Al больших отклонений по модулю упругости.

Вводят в конструкцию с многослойным покрытием на жестком основании импульсы упругих колебаний и принимают их прошедшими через конструкцию. Измеряют время распространения принятых импульсов и с его помощью через скорость распространения упругих колебаний определяют модули упругости соединений, например клеевых, как между слоями покрытия, так и между покрытием и основанием. Отбирают конструкции, у которых размах значений модулей упругости соединений не выходит за рамки. определяемые площадью максимально допустимого дефекта соединения, Затем в отобранных конструкциях возбуждают непрерывные упругие колебания, например изгибные, изменяют их частоту до достижения резонанса. измеряют частоту резонанса и по ней определяют дефектность конструкции. 2 табл.

Способдефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании заключается в следующем.

В конструкцию вводят импульсы упругих колебаний и принимают прошедшие через конструкцию импульсы упругих колебаний. Измеряют время распространения принятых импульсов и с его помощью определяют значение модуля Е упругости соединений. К дальнейшему контролю допускаются конструкции, модуль Е упругости соединений которых удовлетворяет условию

1682913

Ео — — д — > Е > Eo (1 — Sn/S ), где Е, — номинальное значение модуля упругости соединений конструкции„

Яо — площадь соединения конструк:ции;

Яд — площадь максимально допустимого дефекта соединения конструкции.

Затем при выполнении приведенного условия в покрытии возбуждают непрерывные упругие колебания в направлении, перпендикулярном плоскости раздела слоев, и изменяют их частоту до достижения резонанса, Измеряют частоту резонанса и определяют по ее величине дефектность соединений конструкции, Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании реализуется следук)щим образом.

При контроле конструкции, например, : включающей внешний слой — плитку углеродного композита (жесткость б,2 10 кг/см) слой-подложку — фетр (жестэ кость 3,0.10 кг/см) и основание - металлическую пластину (жесткость 1,1 10 кгlсм), в соединенные между собой посредством клеевых швов, измерительные операции начина)отся до завершения технологического цикла производства конструкции. В начале проводят измерения, т.е. ввод и прием импульсов упругих колебаний, отдельно в плитке внешнего слоя, слое-подложке и пластине основания. Измеряют соответственно время распространения в них импульса упругих колебаний т,н, тпод и tocH Затем согласно технологии осуществляют склеивание внешнего слоя со слоем-подложкой и проводят измерения в них, т,е. ввод и прием импульсов упругих колебаний. Измеряют время t распространения импульса упругих

) колебаний и определяют скорость с распространения упругих волн, в клеевом соединении внешний слой — слой-подложка по формуле с) =1/(t t H-tnt, где l — база изме) рений. Также согласно технологии осуществляют склеивание слоя-подложки с основанием, Вводят в полученную конструкцию и принимают импульсы упругих колебаний. Измеряют время распространения импульса упругих колебаний и определяют скорость с2 распространения упругих волн в клеевом соединении слой-подложка — основание по формуле сг=1/(1:"-t -тосе). С помощью полученных значений с1 и с2 производят расчет динамических модулей Е упругости клеевых соединений, Отбирают конструкции, разброс модулей Е упругости клеевых соединений которых лежит в пределах 2ь от номинального значения Ео, т,е.

0,98Ео< Е< 1,02ЕО. В отобранных конструкциях возбуждают с помощью электромеханического преобразователя электромагнитного типа и генератора низкочастотных колебаний изгибные колебания. Возбужденные колебания принимают аналогичным преобразователем, усиливают и наблюдают на электронно-лучевом индикаторе. Изменяют частоту генератора и фик10 сируют резонанс конструкции по максимуму амплитуды принятых колебаний, Измеряют частоту резонанса, сравнивают ее с эталонным значением и по результатам сравнения делают заключение о дефектности клеевых соединений, Целесообразность ограничения разброса значений модулей

15 упругости клеевых слоев подтверждается

20 расчетными и экспериментальными данными, полученными для описанной конструкции и приведенными в табл. 1 и 2.

Формула изобретения

50 — — — д7 — > Е > Eo (1 — Яд/So ), 1 — Зд Зо где Ео — номинальное значение модуля упругости соединений конструкции;

So — площадь соединения конструкции;

$д- площадь максимально допустимого дефекта соединения конструкции.

Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании, заключающийся в том, что

30: возбуждают в покрытии непрерывные упругие колебания в направлении, перпендикулярном плоскости раздела слоев, изменяют частоту возбуждаемых колебаний до достижения резонанса, измеряют частоту резонанса и по ее величине определяют дефектность соединений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности дефектоскопии, до возбуждения непрерывных колебаний вводят в

40 конструкцию импульсы упругих колебаний, принимают прошедшие через конструкцию импульсы упругих колебаний, измеряют время их распространения, с помощью измеренного времени распространения опре45 деляют значение модуля Е упругости соединений, а возбуждение непрерывных колебаний осуществляют при удовлетворении модулем Е упругости соединений условия

1682913

Таблица 1

П р и м е ч а н и е, Значение частоты fp резонанса для конструкции приведено с дефектом в одном клеевом соединении f> и одновременно в двух клеевых соедиI нениях fp, модуль упругости которых равен номинальному значению

И (площадь дефекта дана приведенной к общей площади конструкции).

Таблица 2

0.93

0,95

1,00

0,98

0,97

1260

1278 1272 1266

1282

П р и м е ч а н и е. Значение частоты fq резонанса приведено для бездефектной конструкции, в которой одно из клеевых соединений имеет отклонение модуля

E упругости от номинала (значение модуля упругости дано приведенным к номиналу Ео= 0,3 МПа).

Составитель В,Гондаревский

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор Н.Бобкова

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

Заказ 3409 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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