SU1645889A1 - Способ вибрационного контрол изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  обнаружени  дефектов в силовых элементах несущих поверхностей летательных аппаратов. Цель изобретени  - снижение трудоемкости и стоимости вибрационного контрол . Дл  реализации способа на контролируемое изделие воздействуют силовым гармоническим возбуждением с частотой, равной второй собственной частоте изгиб- ных колебаний. Упругие колебани  издели  возбуждают с помощью одной гармонической силы, прикладываемой в среднем сечении по длине издели . Дефектность определ ют по факту возникновени  изгиб- ных упругих колебаний издели . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  обнаружени  дефектов в однородных по длине издели х балочного типа, например в силовых элементах несущих поверхностей летательных аппаратов.

Целью изобретени   вл етс  снижение трудоемкости и стоимости контрол ,

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  реализации способа вибрационного контрол - изделий (пример реализации способа).

Контролируемое изделие в виде балки 1 закреплено обеих сторон с помощью шарниров 2. В среднем сечении по длине балки 1 (симметрично относительно шарнирных опор 2) установлен вибровозбудитель 3 (например , электромагнитный или пьезоэлектрический ), генерирующий гармоническую вынуждающую силу вида Р sin cut Дл  управлени  работой вибровозбудител  3 предназначен генератор 4 синусоидальнрго

напр жени , а дл  регистрации параметров изгибных колебаний балки 1 - амплитудный преобразователь 5, усилитель 6, полосовой фильтр 7 и измерительный прибор 8 (например , вольтметр или осциллограф).

Способ вибрационного контрол  изделий осуществл етс  следующим образом.

К точке контролируемого издели  1, расположенной в среднем по длине сечени , с помощью вибровозбудител  3 прикладываетс  внешн   гармоническа  вынуждающа  сила вида Р sin со т.. Путем плавного изменени  настройки генератора 4 синусоидального напр жени  частота о вынуждающей силы устанавливаетс  равной второй собственной частоте иц, изгибных колебаний балки 1. Возникшие изгибные колебани  балки 1 на частоте oti регистрируютс  с помощью измерительного прибора 8, сигнал на который подаетс  от амплитудного преобразовател  5 через усилитель 6 и фильтр 7 (с помощью фильтра 7 из спектра изгибных

fe

О 4 СП 00 00 Ю

колебаний балки 1 выдел етс  полоса частот , лежаща  вблизи второй собственной частоты ад).

При отсутствии повреждени  в балке 1 ее инерционно-жескостные параметры по- сто нны по длине I. Поэтому собственные изгибные колебани  балки 1 по второй форме антисимметричны относительно Y (пунктирна  лини  на чертеже); при этом в точке А, расположенной в среднем сечении по длине балки, амплитуда изгибных колебаний всегда равна нулю (узел второй формы колебаний). Это приводит к тому, что внешн   вынуждающа  сила вида Р sin ал, приложенна  в точке А, работы на частоте од, не совершает. Поэтому, несмотр  на приложение к целой балке (в точке А) внешней вынуждающей силы, вынужденные изгибные колебани  контролируемого объекта по второй форме не возникают.

Картина резко мен етс  при по влении в балке 1 повреждени . Наличие даже небольшого по величине повреждени  приводит к локальному уменьшению изгибной жесткости балки в районе дефекта, в св зи с чем нарушаетс  симметри  инерционно- жесткостных параметров издели  относительно оси Y. Форма собственных изгибных колебаний балки 1 по второй форме также перестает быть симметричной (сплошна  лини  на чертеже), что, в частности, выражаетс  в некотором смещении узловой точки из положени  В результате амплитуда YO собственных изгибных колебаний балки в точке А перестает быть равной нулю, и внешн   вынуждающа  сила Р sin ш t начинает совершать положительную работу. Поэтому вынужденные изгибные колебани  поврежденной балки 1 по второй форме возникают даже в случае приложени  внешней силы Р sin (Di, генерируемой вибровозбудителем 3, строго в среднем сечении по длине (). Таким образом, по факту возникновени  изгибных колебаний контролируемого издели  по второй форме суд т о наличии в нем повреждени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ вибрационного контрол  изделий , заключающийс  в том. что на контролируемое изделие воздействуют силовым гармоническим возбуждением с частотой, равной второй собственной частоте изгибных колебаний, и по возникновению изгибных упругих колебаний издели  определ ют его дефектное состо ние, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  трудоемкости и стоимости контрол , упругие колебани  возбуждают с помощью одной гармонической силы, прикладываемой в точке расположени  узла изгибных колебаний издели  по второй собственной форме