Способ неразрушающего контроля напряженного состояния пролетных строений и опор мостов Советский патент 1979 года по МПК G01N29/00 

лов между моментами контроля, п - значения числа циклов в нагружение в момент N,,p и N.. причем о качестве пролетного строения судят по увеличению интенсивности акустической эмиссии в зоне П Меньше по сравнению с его значением до образования трещины в зоне п меньше п На фиг. 1 показана схема нагружения строения; на фиг. 2 - блок-схема устройства, производящего прием и необходимую обработку сигналов акустической эмиссии. Контролируемая конструкция представляет собой пролетное строение с опорами 1, например, мост, по которому пролегает шоссейная дорога с полотном 2. По полотну 2 дороги движется транспортное средство 3, например, автомобиль, с массой m и скоростью V. Для обеспечения контроля моста на полотне 2 дороги выделяется и фиксируется отрезок пути. аЬ, а на опорах 1 устанавливаются электроакустические преобразователи 4. Устройство, производящее необходимые преобразования и обработку сигналов акустической эмиссии, принятых электроакустическими преобразователями 4, содержит последователь но или параллельно соединенные, зак репленные на опоре 1 пьезопластины 5 из керамики и предусилитель 6, со мещенные в экранирующем защитном ко пусе 7, основной усилитель 8, к пер |вому выходу которого подключены: нормализатор 9 импульсов, формирунмц сигнал прямоугольной формы с амплитудой, пропорциональной максимально значению огибающей сигналов акустической эмиссии, амплитудный анализа тор 10, ци фроп ечат ающеё у ст рой ст во 1 а ко второму выходу блок фильтров 1 широкополосный усилитель 13 и ленто ;ный самописец 14. При контроле моста, работа произ водится следующим об1)азом: по полот ну 2 дороги через мост с опорами 1 движется транспортное средство 3, н пример, автомобиль. За счет его движения по мосту на заданном участке полотна 2с уставо ленной скоростью V (постоянной или переменнрй) создается необходимое нагружение F строения, зависящее та же от массы автоьюбиля. Очевидно, что параметры нагружения моста при известных: геометрии строения, масс скорости н пути движения автомобиля, легко определяются элементарным методами, В результате нагружения в элемен тах конструкции моста, в частности, в опорах 1 возникают сигналы акусти ческой эмиссии, которые воспринимаю ся жестко скрепленными с опорами 1 электроакустическими преобразователями 4, Сигнал с пьезопластин Ь усиливается предусилителем 6. Пьезопластины и предусилитель ак правило совмещены в корпусе 7, служащим для экранизирования сигналов от внешних помех, надежного крепления датчика и защиты от механических повреждений. Сигналы акустической эмиссии с предусилителя 6 поступают на вход основного усилителя 8, который позволяет получить сигнал, достаточный для проведения амплитудного анализа. Этот сигнал поступает на вход нормализатора 9 импульсов, формирующего сигналы прямоугольной с амплитудой, пропорциональной максимальному значению огибающей сигналов акустической эмиссии. Результаты амплитудного распределения сигналов, формируемого амплитудным анализатором 10, регистрируются цифропечатающим устройством 11. Одновременно, с выхода усилителя 8 сигналы акустической эмиссии поступают на вход блока фильтров 12, предназначенного для выделения импульсов в нужном частотном диапазоне. С выхода блока фильтров 12 сигналы поступают на вход широкополосного усилителя 13 и регистрируются на ленточном самопиоце 14. Одновременно на самописце 14 могут регистрироваться и другие механические параметры - прогиб испытуемой конструкции, нагрузка. В результате этого периодически регистрируют параметры сигналов и определяют изменение, этих параметров акустической эмиссии по отношению к предыдущему циклу контроля, который задают, исходя из степени эксплуатации контролируемого объекта (интенсивно эксплуатируемый - чаще, например, 1 раз в неделю, а мало эксплуатируемый - реже, например,- 1 раз в 2 мес., при этом периодичность регистрации сигналов акустической эмиссии определяют из уравнения: Д Пкр- оЧ-Г-/ где К и С - постоянные для контролируемого материала величины;NKP и NO - соответственно интенсивность акустической эмиссии при критическом росте усталостной трещины и в момент образования трещины, дп - число циклов между моментами контроля, п. и По - значения числа циклов в нагружение в момент N и N , а о качестве пролетного строения судят по увеличению интенсивности акустической эмиссии в зоне п меньше п по сравнению с его значением до образования трещины в зоне п меньше п. Это дает возможнос:гь определить годность мостов с неизвестными прочностными характеристиками для дальнейшей эксплуатации. Аналогично производится контроль железнодорожных мостов и других кон- струкций, отличие состоит лишь в виде применяемого транспортного средства и характеристик его движения. Использование транспортного средства в качестве нагружающего устройства обеспечивает малую трудоемкость работы, простоту обслуживания, хорошую воспроизводимость параметров .нагружения. Возможность вариации загрузки и скорости транспортного средства, наличие большого парка разнообразных транспортных средств дает возможност простейшим способом легко изменять параметры нагружения строений. Это позволяет практически для любого стр ения установить и осуществить отпимальный режим его нагружения при испытаниях и контроле. Формула изобретения Способ неразрушающего контроля на пряженного состояния пролетных строе ний и опор мостов, включающий наггружение испытываемой конструкции и регистрацию акустической эмиссии, отличающийся тем, что, с целью упрощен1ия контроля, нагружег ние осуществляют с помощью транспорт ного средства, масса которого соответствует массе эксплуатационного средства, движущегося на отрезке пути пролетного строения, а регистрацию акустической эмиссии осуществляют с периодичностью определяемой из уравнения где К и G - постоянные для контролируемого материала величины, и NQ - соответственно интенсивность акустической эмиссии при критическом росте усталостной трещины и в момент образования трещины, дп число циклов между моментами контроля, и п JJ - значения числа циклов в нагружение в момент и N , причем о качестве пролетного строения судят по увеличению интенсивности акустической эмиссии в зоне п меньше п,рПО сравнению с его значением до .. образования трещины в зоне п меньше п Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ 852771, кл. 42 К 34/01, 1961,. 2.Патент Франции 2111415, кл. G 01 N 29/00, 1972.