Способ измерения продольной деформации тонкостенной оболочки
О П И С А Н И Е „„916981
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Соко з Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.01:80 (21) 2871665)25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з (л 01 В 17/04
Гееударетеелнмл кемлтет
СССР
I3o делам лэебретений и еткрмтий
Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 05.04.82 (53) УДК 531.781. .2:539.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. С.,Лернер, В..А. Воробьев и И. И. В (71 ) Заявитель
Московский автомобильно-дорожный инс
/ (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ
ТОНКОСТЕННОЙ ОБО,ЛОЧКИ
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению деформаций тонкостенных деталей типа оболЬчек и может быть использовано при определении деформированного состояния элементов сооружений, резервуаров, трубопроводов из металлических и неметаллических конструкционньчх материалов в широком диапазоне упругих и пластических деформаций.
Известен способ измерения деформации тонкостенной оболочки, заключающийся в том, что в оболочке выполняют посадочное гнездо для упругого элемента датчика боль ших деформаций, устанавливают датчик тензометрического типа в гнездо и по его йоказаниям судят о величине деформации (1).
Однако этот способ неприменим в тех случаях, когда требуется неразрушающий контроль оболочек.
Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения продольной деформации тонкостенной оболочки, заключающийся в том, что на оболочку устанавливают наклонные излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, выполненные так, что в оболочке возникают поверхност2 ные акустические волны, перемещают приемник относительно излучателя так, чтобы определить пространственное положение максимумов амплитуды колебаний и по изменению расстояния прохождения продольных колебаний между излучателем и приемником судят о деформации бболочки (2).
Однако этот способ не" позволяет обеспечить требуемую точность измерений, так . как на положение максимумов амплитуды
1О колебаний влияет скорость распространения ультразвука в материале оболочки, зависящая от соотношения продольной и поперечной деформации, амплитуды возбуждаемых колебаний, температуры, структуры материала оболочки и т. п.
Цель изобретения — повышение точности измерений.
Указанная цель достигается тем, что на оболочку устанавливают также излучателиприемники ультразвуковых колебаний, нормальных к поверхности оболочки, измеряют время прохождения прямой и отраженной волны, изменяют в зависимости от результата измерения амплитуду возбуждающего сигнала излучателя-приемника по экспоненциальному закону, наклонные излуча3
9 тель и приемник устанавливают по разные стороны оболочки так, чтобы оси максимальной чувствительности излучателя и приемника находились на одной прямой, а угол между этой прямой и касательной к поверхности оболочки находился в пределах, ограниченных критическими значениями угла ввода колебаний, измеряют время прохождения колебаний, изменяют в зависимости от результата измерений амплитуду возбуждающего сигнала наклонного излучателя, повторно измеряют интервалы времени прохождения нормальных и продольных колебаний и по совокупности измеренных величин судят о деформации оболочки.
На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.
Способ осуществляют следующим образом.
На оболочку 1 устанавливают наклонные излучатель 2 и приемн;*к 3 ультразвуковых колебаний, а также излучатели-приемники
4 и 5 ультразвуковых колебаний, нормальных к поверхности оболочки, измеряют время прохождения прямой и отраженной волны, изменяют в зависимости от результата измерения амплитуду возбуждающего сигнала излучателя приемника 4 и 5 по экспоненциальному закону, наклонные излучатель 2 и приемник 3 устанавливают по разные стороны оболочки 1, так, чтобы оси максимальной чувствительности излучателя 2 и приемника 3 оболочки I находились на одной прямой, а угол между этой прямой и касательной к поверхности оболочки 1 находился в пределах, ограниченных критическими значениями угла ввода колебаний, измеряют время прохождения колебаний, изменяют в зависимости от результата измерений амплитуду возбуждающего сигнала наклонного излучателя 2, повторно измеряют интервалы времени прохождения нормальных и продольных колебаний и по совокупности измеренных величин судят о деформации оболочки.
Предлагаемый способ позволяет одновременно определять продольные и нормальные к поверхности деформации в таком широком диапазоне деформаций, который не может быть перекрыт с требуемой точностью другими методами. Возможность получения информаций в цифровой форме также является преимуществом этого способа, так как это облегчает обработку результатов измерений на ЭВМ, гарантирует сохранение точности при измерении быстропроте16981
1Е
Формула изобретения
1S
45 м зе
SS кающих процессов, упрощает хранение информации в процессе эксперимента. В качестве примера использования способа можно указать определение деформации оболочек надувных сооружений типа складов в натурных условиях. Повышение точности измерений на таких объектах дает существенную экономию конструкционных материалов для изготовления оболочек вследствие рационального распределения несущей способности материала, производимого по результатам экспериментов.
Способ измерения продольной деформации тонкостенной оболочки, заключающийся в том, что на оболочку устанавливают наклонные излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, измеряют параметры прохождения продольных колебаний от излучателя до приемника и по ним судят о деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, на оболочку устанавливают также излучателиприемники ультразвуковых колебаний, нормальных к поверхности оболочки, измеряют время прохождения прямой и отраженной волны, изменяют в зависимости от результата измерения амплитуду возбуждающего сигнала излучателя-приемника по экспоненциальному закону, наклонные излучатель и приемник устанавливают по разные стороны оболочки так, чтобы оси максимальной чувствительности излучателя и приемника находились на одной прямой, а угол между этой прямой и касательной к поверхности оболочки находился в пределах, ограниченных критическими значениями угла ввода колебаний, измеряют время прохождения колебаний, изменяют в зависимости от результата измерений амплитуду возбуждающего сигнала наклонного излучателя, повторно измеряют интервалы времени прохождения нормальных и продольных колебаний и по совокупности измеренных величин судят о деформации оболочки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 544859, кл. G 01 В 7/18, 1972.
1972.
2. Авторское свидетельство СССР № 567092, кл. G 01 В 17/00, 1973 (п рототип) .
916981
1 Составитель Н. Тимошенко
Редактор Ю. Середа Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко
Заказ 867/58 Тираж 6!4 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР до делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент»; г. Ужгород, ул. Проектная, 4
