Способ контроля состояния длинномерного объекта Советский патент 1993 года по МПК G01B15/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике физико-механических величин, может быть испсльзовано для контроля состояния широкого класса протяженных оболочек.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля напряженно-деформированного состояния протяженной оболочки за счет возможности контроля состояния оболочек произвольной формы.

На фиг.1 показана схема размещения волновода на контролируемой протяженной оболочке; на фиг.2 - отдельный элемент поверхности оболочки; на фиг.З - эпюра распределения измеренчой кривизны по длине участка волновода.

На схеме (фиг.1) показаны протяженная оболочка 1, поверхность которой разбита на элементы 2 ( в. данном рассматриваемом случае-прямоугольные), волновод 3, размещенный произвольным образом по периметрам элементов 2 и узловые точки 4.

Узловые точки 4 имеют координаты, обозначенные соответственно lij, IH-I.J, lf+ij-н, li.j-и. Расстояния между парами точек 4,вдоль волновода 3 обозначены Ah и А12.

VI

О

о

А

ю

Тогда площадь элемента 2 определяется: AI2.

Способ осуществляется следующим образом.

Протяженную поверхность разбивают на элементы 2 произвольной формы, причем площадь элементов 2 не должна превышать заданной разрешающей способности метода контроля.. Волновод 4 размещают произвольной образом на поверхности протяженной оболочки 1. После закрепления волновода 4 производится возбуждение через пространственный фильтр его опорного канала сигналом конечной длительности например, в оптическом диапазоне. Этот сигнал, распространяясь вдоль волновода 4, возбуждает измерительные каналы за счет связи между модами каналов, которые функционально зависят от распределения измеряемой кривизны поверхности оболочки, а, следовательно, кривизны самого волновода 4. Выделяя на выходе волновода 4 измерительный и опорный сигналы через разделительный пространственный фильтр, по их временной модуляции с помощью пространственных преобразований определяется распределив кривизны участков поверхности оболочки 1 в плоскостях, проходящих через оси участков волновода 4 и перпендикулярных поверхности оболочки 1 (для одного прямоугольного элемента 2 это Ki(S), K i(S), «2(S), К 2(5)-фиг.З и 2).-На основании соотношений для усредненных по каждому элементу 2 оболочки, площадью Д PIJ,значений двух главных кривизн:

frii.j

. 11 + и11 + 1 j + 1 7Јн ( f Ki(s)ds- / K4(s)ds у

1 H.JH.J + 1

K2I.J

.1+1

Г i + 1 j + 1

0

5

0

5

0

5

0

-Ј&-( f K2(s)ds /,. K-2(s)ds ): 2 H jH+1j

где Ki(S), K i(S), R2(S). K afS) - измеренные волноводом распределения кривизны по сторонам периметра элемента 2 поверхности Л PIJ.

Определяют существующее распределение главных кривизн по всем элементам поверхности оболочки 1 и, сравнивая с исходным распределением, судят об изменении ее напряженно-деформированного состояния.

Формула изобретения Способ контроля состояния длинномерного объекта по авт.св.Мг 1742615, отличаю щ и и с я тем. что, с целью повышения достоверности контроля напряженно деформированного состояния протяженной оболочки, поверхность оболочки разбивают на произвольные элементы, площадь которых не превышает разрешающей способности метода контроля, волновод произвольным образом размещают по периметрам указанных элементов и жестко закрепляют на контролируемой оболочке, по сигналу на выходе волновода определяют распределение кривизны в плоскостях, проходящих через оси участков волновода и .перпендикулярных поверхности оболочки, определяют по ним распределение главных кривизн по всем элементам оболочки, которое используют в качестве физико-механических данных о состоянии оболочки, сравнивают его в заранее заданным распределением главных кривизн и по результатам сравнения оценивают состояние протяженной оболочки.

t

«2.

- I

2. 1

П .it

V.

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к контролю пграмет- ров протяженных пологих оболочек, к которым относятся строительные сооружения, корпуса подвижных объектов, машиностроительные детали и поверхности различных конструкций. Целью изобретения является повышение достоверности контроля напряжено-деформированного состояния протяженной оболочки. Поставленная цель достигается тем, что поверхность оболочки разбивают на элементы произвольней формы площадью; равной задаваемой разрешающей способности контроля, размещают и жестко закрепляют на поверхности канал передачи волновой энергии в виде волновода. Задают исходное распределение главных кривизн по выбранным элементам контролируемой поверхности, измеряют распределение кривизны вдоль оси волноводе, в проходящей через эту ось и нормальную к поверхности оболочки плоскости, по этому распределению определяют существующее распределение усредненных для каждого элемента главных кривизн поверхности оболочки и, сравнивая с исходным распределением, судят об изменении ее напряженно-деформированного состояния.3 ил. Ё

«TЈ

V

T

I