Способ неразрушающего контроля прочности изделий Советский патент 1988 года по МПК G01N3/00 

ел

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения механической прочности изделий.

Цель изобретения - повышение точнос- tn и исключение разрушения изделий путем снижения величины нагрузочного давления.

Способ осуш,естБляют следующим образом.

Изделия нагружают одновременно давлением рабочей среды и вибрацией. Прини- Мают от изделия импульсы электромагнитного излучения в радиоволновом диапазоне и о прочности изделия судят по среднему цислу принятых импульсов в единицу времени. Комбинированное воздействие испы- тательной нагрузки давлением и высокочастотной вибрационной (или ударной) нагрузки приводит к существенному изменению фи- Ьических процессов, происходящих в де- |фектных областях материала. Прежде всего вибрационная нагрузка или «постукива- ие материала вынуждает заряженные дефекты (например, трещины) непрерывно Генерировать электромагнитные импульсы р течение всего времени действия вибрации. В этом случае дефекты генерируют импульсы как за счет колебательного движения берегов трещин при прохождении упругих волн, создаваемых вибратором, так и за счет колебания зарядов на поверхности изделий, юбычно концентрирующихся вблизи выхода дефектов на поверхность твердого тела. Виб- |рационная нагрузка усиливает излучение :дефектов еще и потому, что под действием упругих волн происходит дополнительная подзарядка дефектов как за счет взаимного трения бортов трещин при их вынужденных колебаниях, так и за счет всесозможных кон- тактных электрических явлений при периодическом с.хлопывании и раскрытии дефектов. Вибрация приводит к частичному или полному «сдуванию экранирующей щубы, покрывающей заряженные дефектные по- верхности твердого тела, что также усиливает сигнал, генерируемый изделием. Под действием этой нагрузки давлением в объеме материала возникают механические напряжения. Однако их распределение по объему существенно неравномерно. Напря- жения концентрируются преимущественно в дефектных областях материала. Под действием этих напряжений возникает движение дислокаций и других заряженных дефектов структуры. Движение начинается прежде всего в дефектных областях материала в области наиболее опасных дефектов структуры, так как именно в этих областях концентрируются наибольшие механические напряжения. Таким образом, нагрузка давлением приводит к активизации наиболее опасных дефектов в материалах, а периодическая нагрузка вынуждает опасные дефекты непрерывно, устойчиво генерировать электромагнитные импульсы. В результате электромагнитный сигнал, создаваемый опасными дефектами, удается надежно зарегистрировать при значительно меньщих нагрузках на изделие. В среднем появление сигнала при комбинированном воздействии наблюдается при нагрузках в 3-4 раза меньщих, чем при действии только нагрузки давлением. В 10-100 раз возрастает и средняя за время нагружения частота излучения электромагнитных импульсов, уменьшается влияние внешних помех на результаты контроля.

Все эти факторы в конечном итоге приводят к повыщению точности контроля, снижают величину нагрузки, необходимой для испытания материалов на прочность.

Пример. Испытывают партии образцов силикатного стекла размером 80x80x3 м.м, вырезанного из одного листа. Партию образцов нагружали путем статического изгиба до испытательных напряжений, равных 0,6 кг/мм . В процессе нагружения образцы возбуждались дополнительно вибратором ударного типа. Частота следования ударов по образцу составляла 50 Гц. Мощность вибратора не превышала 1 Вт. Вибратор создавал в образцах упругие колебания с широким набором частот колебаний, что способствовало эффективному возбуждению дефектов. В процессе нагружения регистрировали электромагнитные импульсы в полосе частот от 1 кГц до 1 МГц. Для каждого образца определяли среднее количество импульсов за единицу времени. После испытаний образцы разрушали и определяли их прочность на изгиб. Строили зависимость скорости счета импульсов от прочности образцов, которую в дальнейшем использовали как тариро- вочную для неразрушающего контроля прочности.

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля прочности изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают давлением рабочей среды и принимают от изделия импульсы электромагнитного излучения в радиоволновом диапазоне, а о прочности изделия судят по среднему числу этих импульсов в единицу времени, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и исключения разрушения изделий путем снижения величины нагрузочного давления, к изделию дополнительно прикладывают вибрационную нагрузку.

Изобретение относится к области не- разрушаюшего контроля и может быть ис- нользовано для определения ме.ханической прочности изделий. Цель изобретения - повышение точности п исключение разрушения изделий путем снижения величины нагрузочного давления. Изделие нагружают одновременно давлением рабочей среды и вибрацией. Принимают от изделия импульсы электромагнитного излучения в радиоволпо- вом диапазоне и о прочности изделия судят по среднему числу принятых импульсов в единицу времени.