Акустико-эмиссионный способ контроля изделий
Изобретение относится к неразрушающему контролю методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть применено для контроля целостности подкрепленных панелей изделий при прочностных испытаниях Цепь изобретения - повышение производительности контроля подкрепленных панелей авиационных изделий. При контроле центр зоны контроля выбирают на обшивке панели в месте прикрепления ее к детали крепежа, радиус зоны контроля - равным расстоянию от центра зоны контроля до ближайшей детали крепежа. В процессе циклического нагружения изделия периодически измеряют суммарные количество и энергию сигналов АЭ за одно и то же количество циклов нагружения и по их одновременному уменьшению судят о развитии дефекта в изделии.4 ил
COIO3 СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я> G 01 N 29/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К ABT(3PСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1575703 (21) 4807731/28 (22) 02,06 .90 (46) 07,08.92. Бюл, Кг 29 (71) i асударственный союзный сибирский научна- исследовательский институт авиации им. С.А,Чаплыгина (72) И,)О.Соловьев, Е.И,Соколов, С.П.Широков и А.Н,Серьезнов (56) Авторское свидетельство СССР
N 1575703, кл, G 01 N 29/14, 1988, (54) AKYCTt4KO-ЭМИССИОННЫЙ СПОСОБ
КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть применено для
Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов с использованием метода акустической эмиссии (АЭ), может быть применено для контроля целостности подкрепленных обшивак авиационных изделий при прочностных испытаниях и является усовершенствованием акустикозмиссионного способа па авт.св. N.
1575103.
В основном изобретении описан акустика-эмиссионный способ контроля изделий, заключающийся в том, что размещают на поверхности изделия в зоне контроля и электроакустических преобразователей,где . и 4, первый преобразователь размещают в центре зоны контроля, остальные преобразователи располагают па периметру зоны на равном расстоянии R от первого
„„. Ж„„1753407 Al контроля целостности подкрепленных панелей изделий при прочностных испытаниях, Цель изобретения — повышение производительности контроля подкрепленных панелей авиационных изделий. При контроле центр зоны контроля выбирают на обшивке панели в месте прикрепления ее к детали крепежа, радиус зоны контроля — равным расстоянию от центра зоны контроля до ближайшей детали крепежа, В процессе циклического нагружения изделия периодически измеряют суммарные количество и энергию сигналов АЭ эа одно и то же количество циклов нагружения и по их одновременному уменьшению судят о развитии дефекта в изделии. 4 ил. преобразователя, изделие нагружают, принимают сигналы акустической эмиссии, суммируют сигналы со всех периферийных преобразователей, разность времен прихода сигналов определяют как разность между воеменем 7;1 прихода сигнала на первый центральный преобразователь и минимальным временем т 2 прихода сигнала на периферийные преобразователи, а о дефектности зоны контроля иэделия судят по параметрам сигналов, для которых (r 1vz) Недостаток способа — низкая производительность способа вследствие необходимости непрерывного контроля параметров сигналов. Кроме того данный способ не позволяет осуществлять достоверный конт1753407 роль изделий с болтовыми и клепаными соединениями. Целью изобретения является повышение производительности контроля подкрепленных панелей авиационных изделий, имеющих клепаные и болтовые соедйнения. Поставленная цельдостигается тем, что в известном:,акустико- эмиссионном способе контроля изделий, заключающемся в том, что размещают" йЪ поверхности изделия в зоне контроля и электроакустических преобразователей, где и 4, первый преобрззбвател ь размещают в цейтре зоны контроля, остальные преобразователи располагают по периметру зоны на равном расстоянии R от первого преобразователя, изделие нагружают, принимают сигналы : акустической эмиссии, суммируют сигналы со всех периферийных преобразователей, разность времен и определяют как разность между временем т 1 прихода сигнала на первый центральный преобразователь и минимальным временем т 2 прихода сигнала на периферийные преобразователи, о дефектности зоны контроля судят по параметрам сигналов, для которых (х1rz} На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — условное иэображение обратной стороны контролируемой съемной панели с элементами подкрепления; на фиг. 3 — схема расположения датчиков на контролируемой панели; на фиг,4 — графики зависимости суммарных значений количества и энергии сигналов АЭ от количества циклов нагружения. На чертежах приняты следующие обозначения: 1 — центральный электроакустический преобразователь; 2 — периферийные электроакустические преобразователи; 3 — предварительные усилители; 4 — усилители с фильтрами; 5- блоки стробирования и определения времени появления сигнала в канале; 6- блок пространственной фильтрации; 7-блок измерения суммарных количества и энергии сигналов АЭ; 8 — устройство индикации (ЭВМ); 5 9 — обшивка панели; 10 — элемент продольного силового набора — стрингер; 11 - заклепки; 12 — элемент поперечного силового на10 бора-нервюра; 13 — отверстия для крепления панели болтами; 14 — трещина в обшивке панели; 15 — вершины трещины; 15 16 — периферийные датчики " большой" дефектной зоны; 17 — центральный датчик "большой" дефектной зоны; 18 — периферийные датчики "большой" 20 беэдефектной зоны; 19 — центральный датчик "большой" бездефектной зоны; 20 — граница "большой" дефектной зоны; 25 21 — граница "малой дефектной зоны; 22 — граница "малой" бездефектной зоны; 23 — граница "большой" бездефектной эоны; 30 24 — кривая Йдэ(йц) для "большой" без- . дефектной зоны; 25 — кривая йдэ(йц) для "большой" дефектной эоны; 26 — кривая Ядэ(йц) для "малой" безде35 фектной зоны; 27 — кривая Кдэ(йц) для "малой" дефектной зоны; 28 — кривая Едэ(йц) для "большой" бездефектной зоны; 40 29 — кривая Едэ(йц) для "большой" дефектной зоны; 30 — кривая Едэ(йц) для "малой" бездефектной зоны, 31 — кривая Едэ(йц) для "малой" дефект45 ной зоны; 32 — момент создания искусственного дефекта (пропила); 33 — момент начала роста трещины; 34 — момент. после которого роста тре50 щины не наблюдалось. Для реализации способа можно использовать стандартную аппаратуру для АЭ контроля изделий. Способ осуществляю следующим об55 разом. На контролируемом объекте размещают в зоне контроля электроакустические преобразователи. Сигналы АЭ, источники которых находятся вне зоны контроля, отбраковываются, так как при нагружении 1753407 (ri — rr ) R о авиационных изделий возникают интенсив- по параметрам лишь тех сигналов, для коные шумы. Один преобразователь помеща- торых верно: ют в центре эоны контроля, остальные — на равных расстояниях от него, Центр зоны контроля выбирают на обшивке панели над 5 деталью крепежа, а радиус зоны — равным расстоянию до ближайшей детали крепежа Информация о суммарных количестве и (см. фиг.3 — зоны 21, 22 контроля). Изделие энергии сигналов АЭ отображалась на перциклически нагружают, принимают сигналы сональной Э ВМ, АЭ. Сигналы со всех преобразователей, кро- 10 Способ обладает значительно большей ме центрального, суммируют, например, с производительностью и дбстоверностью, помощьюпараллельногосоединения пьезо- Так, радиус контролируемой эоны может датчиков. Для реализации способа доста- превышать 0,50 м. С другой стороны, при .. точно двух информационных каналов, средней плотности заклепок и болтов на каждый из которых включает йредваритель- 15 иэделии с болтовыми и клепаными соединен ый усилйтель 3 (фиг.1), длинную линию свя- ниями в зоне контроля радиусом более 0,10 зи и основной усилитель с блоком фильтров м отношение энергии сигналов трещины к 4 (фиг.1); сигналы в обоих каналах стробиру- общей энергии принимаемых сигналов стаются в блоке 5 (фиг. 1). При этом должно новится столь малым;что сигйалы оттрещивыполняться следующее условие: 20 ны способом-прототипом не выявляются. ,,:Следовательно, для контроля зоны радиу7 С>1, -;.:,,„:: сом 0,5 м необходимо более, чем 25 зон контроля радиусом 0,1 м, и более, чем в 25 где r — длительность строба; . -- раз увелйчиваются аппаратные затраты С вЂ” скорость звука в материале контра- 25 (BMBcTQ 2 каналов получают 50 каналов). ::-", лируемого изделия; Кроме того, в предлагаемом способе отпаI — "максимальная длина пути акустиче - дает необходимость постоянного контроля, ского сигнала. . и зкономия во временй"контроля здесь оэУсловие обеспечивается выбором дли- начает экономию времени циклических ис ; тельности утроба в блоке 5 (фиг.1), В блоке 30 пытаний при контроле иэделий и всех 5 (фиг.1) измеряется время r 1 прихода сиг-. . затрат, связанных с этими испытаниями как нала с центрального преобразователя 1 минимум в4-5 раз. (фиг, 1) и время г2 прихода суммарного cD о р мул а из о 6 рете ни я сигйала с периферийных преобразователей 2 (фиг,1)..:,: 35 Акустика-эмиссионный способ контроСигнал отбраковывается, если ", .. ля иэделий по авт. св. Ф 1575703, отл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения (r1- г2)>Т, производительности контроля подкреплен- . ных панелей авиационных изделий, центр Я „40 зоны контроля выбирают на обшивке пане. 2С, и — расстояние от центральноли в месте прикрепления ее к детали крепего преобразователя 1 (фиг.1) до любого пе- жа, радиус зоны контроля выбирают равным риферийного преобразователя 2 (фиг.1); С вЂ” расстоянию от центра эоны контроля до скорость звука в материале контролируемо- ближайшей детали крепежа, в процессе ro изделия. 45 циклического нагружения изделия периодиЭто условие выполняется, когда источ- чески измеряют суммарные количество и ник АЭ-сигналов находится вне зоны конт- энергию сигналов АЭ эа одно и то же колироля. В блоке 7 (фиг, 1) периодически чество циклов нагружения и поиходновреизмеряют суммарные количество и энергию менному уменьшейию судят о развитии сигналов АЭ эа одно и то же число циклов 50 дефекта в изделии. нагружения. О дефектности изделия судят 1753407 1753407 1753407 Ерэ г Составитель И.Ардашева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска Редактор С. Кулакова Заказ 2765 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 I ! I ! l ! ! I 1 ! l
