Способ виброакустического контроля конструкций Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля с помощью упруги 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 путем количественного определения степени разрушения одноосных конструкций,

На фиг. 1 представлено устройство ддя реализации способа виброакусти- ческогр контроля конструкций , на фиг. 2 - зависимость амплитуды колебаний присоединенной массы от координаты ее местоположения при наличии дефекта.

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

Способ виброакустического контрол конструкций осуществляют следующим оразом.

Выбирают в одноосной конструкции локальный участок длиной 1. Его длин 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 выби- рают равной

,, . где 1 - линейный размер локальной

зоны; f- плотность материала конструк

ции;

F - площадь поперечного сечения конструкции.

С помощью скобы 2 на концах локального участка создают жесткие ус- ловия 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 присоединенную массу 3 относительно одноосной конструкции 1. В 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 f выбирают из условия

где Е - модуль Юнга материала конструкции;I - момент инерции поперечного

сечения.

Измеряют амплитуду колебаний присоединенной массы 3 с помощью датчика 4 перемещения, подключенного к измерительному усилителю 5. Строят кривую зависимости амплитуды вынужденных колебаний присоединенной массы 3 от координаты х. По увеличению амплитуды колебаний присоединенной массы 3 судят о наличии дефекта и его местоположении конструкции 1. Степень D разрушения конструкции определяют по относительному увеличению амплитуды колебаний присоединенной массЫ 3 в

И Y

зоне дефекта

и по длине 1 локального участка с л1

Y

,

1 +

AY

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 ю- щ и и с я 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 m присоединенной массы выбирают равной

,5fFl,

где 1 - линейный размер локальной 3 о ны;

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

Редактор М. Бандура

дзие.г

Составитель Г. Федоров Техред М.Дидык .

Заказ 2489/45

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

фс/ff.f

Корр ектор Г. Решетник

Подписное