Ультразвуковой способ определения параметров упругой анизотропии ортотропных пластин

Ультразвуковой способ определения параметров упругой анизотропии ортотропных пластин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающим исследованиям материалов и может быть использовано при определении параметров анизотропии трансверсально изотропных и ортотропньпс пластин. Целью изобретения является определение упругой анизотропии в плоскости, перпендикулярной к пластине, за -счет измерения фазовой скорости и частоты двух различных нормальных волн, распространяющихся в направлении одной из осей упругой симметрии пластины. Возбуждают в пластине нормальную волну, распространяющуюся в направлении одной из осей упругой симметрии пластины. Принимают возбужденную нормальную волну и измеряют ее фазовую скорость и частоту . Затем возбуждают в этом же : направлении нормальную волну на другой частоте или другой моды, принимают и измеряют также ее. фазовую скорость и частоту, а с помощью всех измеренных величин определяют искомые параметры упругой анизотропии исследуемой пластины, 1 ил. S О9 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 GOI и 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863298/25-28 (22) 06.12.84 (46) О?.08.86. Бюл. № 29 (72) С.В. Веремеенко, М.Д. Каплан и С.А. Маркус (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 245431, кл. G01 N 29/04, 1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 358663, кл. G01 N 29/04, 1971. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УПРУГОЙ АНИЗОТРОПИИ ОРТОТРОПНЫХ ПЛАСТИН (57) Изобретение относится к неразрушающим исследованиям материалов и может быть использовано при определении параметров анизотропии трансверсально-изотропных и ортотропных пластин. Целью изобретения явля„,ЯЦ„„1249436 А 1

::тся определение упругой анизотропии н плоскости, перпендикулярной к пластине, за счет измерения фазовой скорости и частоты двух различных нормальных волн, распространяющихся в направлении одной из осей упругой симметрии пластины. Возбуждают в пластине нормальную волну, распространяющуюся в направлении одной из осей упругой симметрии пластины. Принимают возбужденную нормальную волну и измеряют ее фазовую скорость и частоту. Затем возбуждают в этом же направлении другую нормальную волну на другой частоте или другой моды, принимают и измеряют также ее. фазовую скорость и частоту, а с помощью всех измеренных величин определяют искомые параметры упругой анизотро— пии исследуемой пластины. 1 ил.,у

С эз

P 4

Сзз где С и ч — упругие постоянные.

Затем принимают возбужденную нормальную волну и измеряют ее фазовую

6 1

Изобретение относится к области неразрушающего исследования материалов и может быть использовано при определении параметров аниэотропии трансверсально-иэотропных и ортотропных пластин.

Цель изобретения — определение упругой анизотропии в плоскости, перпендикулярной к пластике, эа счет измерения фазовой скорости и частоты двух различных нормальных волн, распространяющихся в направлении .одной из осей упругой симметрии пластин.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего ультразвуковой способ определения параметров упругой анизотропии ортотропных пластин.

Устройство содержит генератор 1, излучатель 2 ультразэвуковых колебаний, электрически связанный с генератором 1, приемник 3 ультразвуко вых колебаний, усилитель 4, электрически связанный с приемником 3. Устройство также содержит блок 5 измерения длины волны, вход которого связан с выходом усилителя 4, частотомер 6, вход которого связан с вы— ходом генератора 1, вычислительный блок 7, входы которого соединены с выходами блока 5 и частотомера 6.

Кроме того, устройство имеет индикатор 8, при помощи которого производится визуальный контроль сигналов, поступающих с выхода усилителя 4.

В ходе работы излучатель 2 и приемник 3 устанавливаются на исследуемую пластину 9.

Предлагаемый способ. заключается, в следующем.

Возбуждают в пластине нормальную волну, например волну Лэмба, распространяющуюся в направлении одной иэ осей упругой симметрии пластины, например по оси ОХ„ (полагая, что ось

ОХ перпендикулярна пластине, а все

3 оси координат направлены по осям симметрии материала пластины), для определения анизотропии в плоскости ОХ,Х, а именно определения параметров и упругой анизотропии

249436 2 скорость Ч, и частоту 1 . После

1 чего возбуждают в этом же направлении другую нормальную волну на другой частоте или другой моды, принимают и измеряют также ее фаэовую скорость V и частоту . С помощью

Рг г измеренных величин V Ч,р, . и

Р, 9гю определяют искомые параметры у и решая систему уравнений г(р,y,v,,) =o

Г(Р У Ч,,f )=о, 10 где (фЯ V f) = t „(d,) Т (с(} sihk с(.ссэ К а(.—

Т (с() T,(g.,) s o(, cosk oL, для симметричных мод;

P(P, Ф, Y, ) =Т, (с(„) Тг (с(г) cask с „ э п1с(дг—

Т (с() Т (3. ) соэ с(2 э(п 1 (с(-для антисимметричных мод;

Т (с() =с(L(ф — 2()6, — с(. +(-, 3; т (ы)=Г-(p-V()4, к +P -2(2 °

p(P -2 ) -У

61.6, зо

С Ч 2(Т „, — )(Ч Чг . а V

12 е t 1 где d - половина толщины исследуемой пластины; р 1 — сокрости распространения з объемных продольных и поперечных волн в направлении оси, перпендикулярной пластине.

40 Ультразвуковой способ определения параметров упругой анизотропии ортотропных пластин реализуется следующим образом.

Устанавливают на исследуемой пластине 9 излучатель 2 и приемник 3.

Генератор 1 вырабатывает радиоимпульсы, поступающие на излучающий преобразователь 2 и преобразуемые им в импульсы колебаний нормальной

50 волны. Импульсы колебаний нормальной волны распространяются вдоль главной оси, параллельной той поперечной плоскости, в которой определяется аниэотропия, и принимаются приемником 3. Сигнал с последнего поступает через усилитель 4 одновременно на индикатор 8, при помощи которого производится визуальный

1249436

F(P УЧ $ )=C

F

Составитель В. Гондаревский

Техред Г.Гербер

Корр екто р E - Сир охман

Редактор А. Шишкина

Заказ 4229/45 Тираж 778

BHHPJIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписно е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 контроль сигнала, и в блок 5 измерения длины волны. Радиоимпульсы, вырабатываемые генератором 1, также поступают в частотомер 6. При помощи блока 5 и частотомера 6 измеряют фаэовую скорость / и частоту

1 1 и запоминают измеренные величины при помощи блока 7. Затем изменяют частоту вырабатываемых генератором 1 радиоимпульсов или используют другой излучатель 2, в результате чего в этом же направлении возбуждается другая нормальная волна на другой частоте или другой моды. Используя. все блоки устройства, при помощи которого реализуется ультразвуковой способ определения параметров упругой анизотропии ортотропных пластин тем же образом, что и в случае обработки первоначальной нормальной волны, измеряют фазовую скорость V и частоту . Затем, основываясь на иэмереннйх величинах Ч„,Ч,, Р и 1, блок 7, в качестве которого используется, например, ЭВМ, решает систему уравнений.

Формула изобретения

Ультразвуковой способ определения параметров упругой анизотропии ортотропных пластин, заключающийся в том, что возбуждают и принимают две ультразвуковые нормальные волны, д измеряют их фаэовую скорость, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью определения упругой анизотропии в плоскости, перпендикулярной к пластине, осуществляют возбуждение нормальных волн на различных частотах или принадлежащих к разным модам в направлении одной из осей упругой симметрии, измеряют частоту возбужденных колебаний и по измеренным величинам определяют искомые па раметры.