SU1469442A1 - Способ неразрушающего контрол двух элементов металлической конструкции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  контрол  состо ни  соединительного сло  элементов составной металлической конструкции. Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей контрол  за счет диагностики качества соединени  злементов из одинакового материала . Способ неразрушак дего контрол  двух элементов металлической конструкции осуществл етс  следующим образом . Один элемент конструкции предварительно демпфируют, напримерf помеща  его в сыпучий материал . В другом элементе конструкции возбуждают на резонансной частоте и ее гармониках упругие колебани . На каждой частоте принимают эти упругие колебани , измер ют их амплт-уду и по измеренным амплитудам измер ют коэффициент поглощени  системы (f. Стро т зависимость этого коэффициента поглощени  от частоты. Затем вычисл ют F г выражение А Сч () - v(f)df, где f,-f.j - исследуемый диапазон частот , v(f) - регрессивна  крива  коэффициента поглощени  конструкции с предельно допустимыми дефектами в соединении. Если выражение имеет отрицательный энак, то соединение двух элементов конструкции некачественное и сама конструкщш дефектна, если знак положительный, то конструкци  может фугасционировать и в дальнейшем. 4 ил. (Л 4 to

Description

1

Изобретение относитс  к нерайру- ющему контролю и может быть исполь- зовйно дл  контрол  состо ни  соединительного сло  элементов составной металлической конструкции.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей контрол  за счет диагностики качества соединени  элементов из одинакового материала.

На фиг. 1 изображены типичные за- :висимости коэффициента прохождени  вибрационной энергии через соединение , обладающее виброизолирующим эффектом , от частоты (крива  1 соответствует лучшему состо нию соединительного сло , крива  3 - худшему); на фиг. 2 - зависимости коэффициента поглощени  конструкции f(f) от частоты дп  различных состо ний соеди

нительного сло ; на фиг. 3 - зависимость ) ° соотнош ени  коэффициентов поглощени  в первом и втором

эдементах Vo ™ ройство дл  неразрушающего контрол  соединени  двух элементов металлической конструкции.

Устройство содержит составную металлическую конструкцию 1, соединительный слой 2, динамический вибратор 3 с блоком 4 возбуждени , вибродатчик 5 с измерительно-анализирующим блоком 6, емкости с сыпучим мате риалом 7.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Составную металлическзто конструкцию 1, имеющую соединительньй слой 2, помещают одним элементом в сыпучий материал 7. На другом элементе устанавливают динамический вибратор 3 с блоком 4 возбуждени  и вибродатчик 5 с измерительно-анализирующют блоком 6. Экспериментально установлено , что коэффициент прохождени  t вибрационной энергии через соедини- тельньй слой в определенном частотном диапазоне зависит от состо ни  этого соединительного сло  (фиг. 1). Соответственно, от этих же параметро зависит коэффициент поглощени  системы ) Характер измерени  ц(.} зависит также и от соотношени  собственных коэффициентов поглощени  элементов конструкции. Из графика на фиг. 3 В1ЩНО, что чем больше отношение Ц / УО , тем больше динамика изменени  с jxJCTOM частоты и тем проще фиксировать изменение v(f). При оди наковой величине коэффициента поглощени  элементов, т.е. V/ v s личина ) Н й и не чувствительна к состо нию соединительного сло . Следовательно, если элементы изготов лены из одного материала, то пр мое использование величины 4(f) дл  диагностики качества соединени  малоэффективно . Точность измерени  сложной конструкции составл ет величину 10-20%, следовательно, соотношение коэффициентов поглощени  iv/ Vo в системе должно быть больше двух дл  получени  хорошего разреиени  при измерении v(f;) на разных частотах Таким образом, дл  диагностики, качества соединени  составной конструкци в целом должна быть использована частотна  зависимость величины )

0

5

20

40 д5

конструкции. Соотношение коэффициентов поглощени  соединительных элементов должно быть больше двух. Увеличить коэффициент поглощени  одного из элементов можно искусственно. Наиболее простой эффективный способ- это помещение одного из элементов системы в сыпучий материал типа речного или морского песка , который име - ет отличные вибродемпфирующие свойства . Максимальньй коэффициент поглощени  в металлической конструкции (е. 0,01, а минимальньй коэффициент поглощени  в песке Затем с помощью динамического вибратора 3 в исследуемой составной металлической конструкции 1 последовательно возбуждают упругие колебани  на резонан- .сной частоте и ее гармониках. С помощью вибродатчика 5 и измерительно- анализирующего блока 6 измер ют на каждой частоте амплитуды ускорени  свободно затухающих,сигналов А и 25 Л в моменты t, и t и определ ют коэффициенты поглощени  как

40 д5

30 .где ut

V(f,-) 4,65 Ig 3-/fp -at, A,

ti

-1

0 5

5

0

5

По полученным значени м строитс  крива  регрессии коэффициента поглощени  v.(f), затем вычисл ем выражениеf

А 1 v(f) - V-(f)3df, ,

где исследуемый диапазон частот;

V4;.(f) - регрессионна  крива  коэффициента поглощени  конструкции с предельно допустимыми дефектами в соединении.

ЕСЛИ выражение имеет отрицатель- ньй знак, то соединение двух элементов конструкции некачественное и она дефектна, если знак положительный, то конструкци  может функционировать и в дальнейшем.

Claims (1)

1. Формулаизобретеии  Способ неразрушающего контрол  соединени  двух элементов металлической конструкции, заключающийс  в том, что в одном элементе конструкции возбуждают упругие колебани  на ее резонансной частоте, принимают эти колебани , измер ют коэффициент их по- глощени  и с учетом измеренного ко

   51469442

   эффнцнента поглощени  определ ют ка- чество соединени , отличаю-- щ и и с   тем, что, с целью расширени  технологических возможностей контрол , демпфируют другой элемент конструкции, дополнительно возбуждают упругие колебани  на гармониках резонансной частоты, измер ют коэффициент поглощени  на гармониках колеба- НИИ, а качество А соединени  определ ют по знаку вьфажени 

   гд

   А

   V..(f) - V.(f)jdf, , -

   де f

   V.

   .

   - Ч .(f)

   ДО

   частотный диапазон контрол ;

   зависимость коэф  тциен- та поглощени  конструкции от частоты; эталонна  зависимость коэффициента поглощени  от частоты.

   Л 0,Г 0,2 О If 1,6 3,2 М /,/f/«

   фиг./

   О/ 0,2 0, 0,8 Г 2 3 уКГц

   фиг. 2

   %/%

   Of

   8.

   Qif

   Ufl 2 фиг.З

   Z -:

   фиг.

   В/;кГц

   X-X X y