Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании Советский патент 1991 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании.

Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии благодаря предварительному отбору для контроля конструкций с соединениями, не имеющими больших отклонений по модулю упругости.

Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании заключается в следующем.

В конструкцию вводят импульсы упругих колебаний и принимают прошедшие через конструкцию импульсы упругих колебаний. Измеряют время распространения принятых импульсов и с его помощью определяют значение модуля Е упругости соединений. К дальнейшему контролю допускаются конструкции, модуль Е упругости соединений которых удовлетворяет условию

о

00

ю ю

CJ

Ео

1Од/So

Е Е0(1 -8д/80).

где Ео номинальное значение модуля упругости соединений конструкции;

So - площадь соединения конструкции;

5д -- площадь максимально допустимого дефекта соединения конструкции.

Затем при выполнении приведенного условия в покрытии возбуждают непрерывные упругие колебания в направлении, перпендикулярном плоскости раздела слоев, и изменяют их частоту до достижения резонанса. Измеряют частоту резонанса и опре- деляют по ее величине дефектность соединений конструкции.

Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании реализуется следующим образом.

При контроле конструкции, например, включающей внешний слой - плитку углеродного композита (жесткость 6,2-103кг/см) слой-подложку - фетр (жесткость 3,0-10 кг/см) и основание - металлическую пластину (жесткость 1,1-10 кг/см), соединенные между собой посредством клеевых швов, измерительные операции начинаются до завершения технологического цикла производств-а конструкции. В начале проводят измерения, т.е. ввод и прием импульсов упругих колебаний, отдельно в плитке внешнего слоя, слое-подложке и пластине основания. Измеряют соответственно время распространения в них импульса упругих колебаний гвн, Ьод и г0сн. Затем согласно технологии осуществляют склеивание внешнего слоя со слоем-подложкой и проводят измерения в них, т.е. ввод и прием импульсов упругих колебаний. Измеряют время t распространения импульса упругих колебаний и определяют скорость ci распространения упругих волн, в клеевом соединении внешний слой - слой-подложка по формуле ci l/(t -teH-tnoA), где I - база измерений. Также согласно технологии осущест- вляют склеивание слоя-подложки с основанием. Вводят в полученную конструкцию и принимают импульсы упругих колебаний. Измеряют время t распространения импульса упругих колебаний и определяют скорость С2 распрост- ранения упругих волн в клеевом соединении слой-подложка - основание

ПО формуле C2 l/(t -t -tocH). С ПОМОЩЬЮ

полученных значений ci и С2 производят расчет динамических модулей Е упругости клеевых соединений. Отбирают конструкции, разброс модулей Е упругости клеевых соединений которых лежит в пределах 2% от номинального значения Е0, т.е. 0,98Е0 Е 1,02Е0. В отобранных конструкциях возбуждают с помощью электромеханического преобразователя электромагнитного типа и генератора низкочастотных колебаний изгибные колебания. Возбужденные колебания принимают

аналогичным преобразователем, усиливают и наблюдают на электронно-лучевом индикаторе. Изменяют частоту генератора и фиксируют резонанс конструкции по максимуму амплитуды принятых колебаний.

Измеряют частоту резонанса, сравнивают ее с эталонным значением и по результатам сравнения делают заключение о дефектности клеевых соединений. Целесообразность ограничения разброса значений модулей

упругости клеевых слоев подтверждается расчетными и экспериментальными данными, полученными для описанной конструкции и приведенными в табл. 1 и 2.

25

Формула изобретения

Способ дефектоскопии соединений конструкции с многослойным покрытием на жестком основании, заключающийся в том, что

возбуждают в покрытии непрерывные упругие колебания в направлении, перпенцику- лярном плоскости раздела слоев, изменяют частоту возбуждаемых колебаний до достижения резонанса, измеряют частоту резонанса и по ее величине определяют дефектность соединений, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности дефектоскопии, до возбуждения непрерывных колебаний вводят в

конструкцию импульсы упругих колебаний, принимают прошедшие через конструкцию импульсы упругих колебаний, измеряют время их распространения, с помощью измеренного времени распространения определяют значение модуля Е упругости соединений, а возбуждение непрерывных колебаний осуществляют при удовлетворении модулем Е упругости соединений условия

50

i-Vs0 E E°(1-VSo).

где Ео - номинальное значение модуля уп- ругости соединений конструкции;

So - площадь соединения конструкции;

5д- площадь максимально допустимого дефекта соединения конструкции.

Таблица 1

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии благодаря предварительному отбору для контроля конструкций с соединениями, не имеющими 2 больших отклонений по модулю упругости. Вводят в конструкцию с многослойным покрытием на жестком основании импульсы упругих колебаний и принимают их прошедшими через конструкцию. Измеряют время распространения принятых импульсов и с его помощью через скорость рас- пространения упругих колебаний определяют модули упругости соединений, например клеевых, как между слоями покрытия, так и между покрытием и основанием. Отбирают конструкции, у которых размах значений модулей упругости соединений не выходит за рамки, определяемые площадью максимально допустимого дефекта соединения. Затем в отобранных конструкциях возбуждают непрерывные упругие колебания, например изгибные, изменяют их частоту до достижения резонанса, измеряют частоту резонанса и по ней определяют дефектность конструкции. 2 табл. (Л С

Примечание. Значение частоты fp резонанса для конструкции приведено в одном клеевом соединении fp и одновременно в двух клее

i с дефектом

IP и одновременно в двух клеевых соединениях fp, модуль упругости которых равен номинальному значению (площадь дефекта дана приведенной к общей площади конструкции).

Примечание. Значение частоты fp резонанса приведено для бездефектной конструкции, в которой одно из клеевых соединений имеет отклонение модуля Е упругости от номинала (значение модуля упругости дано приведенным к номиналу Ео 0,3 МЛа).

Таблица 2