Способ виброакустического контроля изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для выявления повреждений в тонкостенных конструкциях, например фюзеляжа летательных аппаратов .

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет оптимального выбора амплитуды возбуждающей силы.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ виброакустического контроля тонкостенных изделий.

Устройство содержит присоединенную массу 1, установленную на обшивке 2 изделия, прикрепленной к стрингеру 3, зажатому шпангоутами 4. К присоединенной массе подключен вибровозбудитель 5, последовательно соединенный с усилителем 6, генератором 7 и частотомером 8. Кроме того, на присоединенной массе установлен измерительный вибропреобразователь 9, подсоединенный к предварительному усилителю 10, выход которого подсоединен к входам фильтров 11-и 12, настроенных соответственно на резонансную и половину резонансной частоты колебания системы фильтры 11 и 12 последовательно соединены с детекторами 13, блоком 14 сравнения и измерительным прибором 15,

Кроме того, устройство содержит осциллограф 16, подключенный к выходу предварительного усилителя 10.

Способ реализуется в следующем порядке.

Локальные зоны контролируемого изделия последовательно нагружают путем размещения на их поверхности

сл

О)

со

о

00

присоединенной массы J , фиксируя координату xjl ее приложения. При каждом положении присоединенной массы к ней прикладывают гармоническое силовое воздействие P3;ncOt3 создаваемое вибровозбудителем 5, усилителем 6, генератором 7, и возбуждают супергармонические колебания порядка 2/1 контролируемого участка изделия с присоединенной массой на частоте в два раза ниже его резонансной частоты, контролируя частоту частотомером 8. Затем при каждом положении присоединенной массы с помощью измерительного вибропреобразователя 9, предварительного усилителя 10, фильтров 12 и 11, детекторов 13, устройства 14 сравнения и измерительного прибора 15 измеряют отношение амплитуд Аоор/Асо колебаний контролируемого участка изделия с присоединенной массой на частоте возбуждения G3 и резонансной частоте С0р « С помощью осциллографа 16 фиксируют временное распределение виб роускорения системы, по форме которого определяют расположение повреждения в дефектном сечении,,

Местоположение повреждения сверху или снизу можно определить по изменению знака асимметрии виброускорений супергармонического режима. При смещении асимметрии вверх относительно временной оси соответствует верхнему расположению повреждения, обратное распределение - нижнему. Дефектное сечение определяют по положению экстСпособ виброакустического контроля изделий, заключающийся в том, что последовательно нагружают локальные зоны контролируемого изделия присоединенной массой, образуя колебательную систему участок изделия - присоединенная масса, возбуждают упругие колебания системы гармонической силой, регистрируют параметры колебаний при каждом положении массы и по зависимости параметра колебаний от местоположения присоединенной массы судят о наличии дефекта и его местоположении в изделии, отличающийся тем, что, с целью повыше-- ния чувствительности контроля,частоту гармонической силы выбирают равной половине резонансной частоты колебательной системы, в качестве параметра колебаний измеряют отношение амплитуд виброускорения на частоте возбуждения и резонансной частоте системы, о расположении повреждения в деремума на графике распределения отношения амплитуд от относительной ко- 40Фектном сечении судят по форме рас- ординаты местоположения присоединен-пределения значений виброускорений ной массы.системы во времени на частоте возбуж- Амплитуда гармонической силыдения, а амплитуду гармонической силы выбирают из соотношения Elm 45

Р (0,008-0,4)

Р (0,008-0,4)

Elm 12го,

Нижний предел обусловлен тем, что при нем гарантируется возбуждение супергармонических колебаний, верхний предел амплитуды возбуждающей силы обусловлен динамической прочностью типовых тонкостенных конструкций.

Таким образом, выбор амплитуды гармонической силы в указанных пределах позволяет гарантировать возбуждение в конструкции супергармонических ко- . лебаний при сохранении целостности конструкции.

25

f5 Формула изобретения

Способ виброакустического контроля изделий, заключающийся в том, что последовательно нагружают локальные зоны контролируемого изделия присоединенной массой, образуя колебательную систему участок изделия - присоединенная масса, возбуждают упругие колебания системы гармонической силой, регистрируют параметры колебаний при каждом положении массы и по зависимости параметра колебаний от местоположения присоединенной массы судят о наличии дефекта и его местоположении в изделии, отличающийся тем, что, с целью повыше-- ния чувствительности контроля,частоту гармонической силы выбирают равной половине резонансной частоты колебательной системы, в качестве параметра колебаний измеряют отношение амплитуд виброускорения на частоте возбуждения и резонансной частоте системы, о расположении повреждения в де

Фектном сечении судят по форме рас- пределения значений виброускорений системы во времени на частоте возбуж- дения, а амплитуду гармонической силы выбирают из соотношения

ном сечении судят п еления значений виб емы во времени на ч я, а амплитуду гарм ыбирают из соотноше

Р (0,008-0,4)

Elm 12го,

Способ виброакустического контроля тонкостенных изделий относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для выявления повреждений в тонкостенных конструкциях, например фюзеляже летательных аппаратов. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет оптимального выбора амплитуды возбуждающей силы. Цель изобретения достигается тем, что выбор амплитуды вынуждающей гармонической силы в пределах (0,008 - 0,4) E JM /L² M_с позволяет гарантированно возбудить в изделии супергармонические колебания при сохранении его целостности. 1 ил.

EI - изгибная жесткость стрингера:;

m - присоединенная масса; тс - масса контролируемого

участка стрингера} 1 - длина контролируемого участка стрингера.

где EI - изгибная жесткость стрингера;

т. - присоединенная масса; тс - масса контролируемого участка стрингера ;

1 - длина контролируемого участка стрингера.

13

e 11

32

/ /