Способ неразрушающего контроля конструкций

Способ неразрушающего контроля конструкций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушаютему контролю и может быть испо.1ь:и)- вано для определения пригодности конструкции к эксплуатации по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобрете}1ия является повышение точности определения эксплуатационного ресурса слоисты.ч конструкций , образованных путем клеевою и.чи диффузного соединения разнопрочны.х материалов , за счет выбора максимальной испытательной нагрузки, провоцирующей АЭ дефектов с размерами больше допустимых. Задаются допустимой длиной трепшны, определяют величину ис1п 1тательной наг рузки, нагружают конструкцию и но совокупному анализу трех параметров АЭ определяют прочностное состояние конструкции. с S ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1392497

А1 (п 4 (О()х(29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 () 4122775,/25-28 (22) 24.09.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (72) И. А. Тутнов, А. А. Тутнов, О. Д. Лоскутов и С. В. Кущук (53) 620.179.16 (088.8) (56) Грешников В. А., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия. — М.: Изд. стандартов, 1976, с. 156 — 162.

Отраслевой стандарт. Контроль неразрушающий. Сварные конструкции при прочностных гидроиспытаниях. Акустико-эмиссионный метод. ОСТ 92 — 1500 — 84. с. 1 — 6, 19. (54) С(1ОСОБ 111 .РАЗРУ(1(А(О(((Е .(О К()(1

Тl ОЛЯ КО(-(СТРА КЦИ Г1 (57) Изобретение относится к неразрушакэгцему контролю и может быть использовано для определения пригодности конструкции к эксплуатации по сигналам акустической эмиссии (A3) . (дел ьн> изобре гения является повышение точности определения эксплуатационного ресурса слоисты кон Tрукций, образованных путем клеевого или диффузного соединения разнопрочных материалов, за счет выбора максимальной испытательной на рузки, провоцирующей АЭ дефектов с размерами больше допустимых.

Задаются допустимой длиной тр IllHHI>l, определяют величину испытательной нагрузки, нагружают конструкцик и по совокупному анализу трех параметров АЭ опредсляк т прочностное состояние конструкции.

1392497

1!зо6р«IE ни«E>I IIE)E H (E я к н«р,(зрушающему контролк), и Iti«òío«òH и IfE ff(,ITdtIHHì конс грх !.((Н(((fit lip!)Ellll)Eтt>. и л(ож«1 6ыть

HE fl() (t..IE)tI;Ill!) .(ля онр«!«с!«ния пригодности

KoHE ãрукции к эксплуатации lio параметрам сигll(iз(!)н акуE I lf IE ской эл(и! сии (A3) .

1 f«1НN) и (обр! (E ни я )(в.(я!. ся новы н((IHI. тОЧНОСтн ОПР«.Ц.!«НИЯ эКС(t.(Ó;iò Ii(lfui««>! О Р»сурса слоисты. конструкц((Й, E>6>pа IE)t> ItfH(.fx путем к.!««В(>гo или диффл.(но(о со«.(ин«ни)! разнопро (H(ix мн (! ри;(лов, i;) «««i Вы6ора (0 максимальной исны г,(i«. (I.t(E>è на(.ру.(ки, провоцируюпц Й А:-),!«ф«ктов E. ра (м«рами !)o;I(>нн допустимы: . (.Носо6 llE ра (рушак>щ«го кон гроля констрл кций р«;(ли:(л«тся сл«.(ун>щим 06ðd.>f>(EI. ! lерноначально из условий эксп lxd гани(! и (или) т«хно.(оги H Nftx Лс.(оний произвол« гв;! д«гал«и и э,(< л(t(TE)H к< нсl f)x N((ии опр«,(еляют для I(et(I«1н д Вы6р;(нно(о ин (1 р ва (а времени (ра6<>ч«го ресурсd конструкции ) максима, ll>tff) (0(1 (тимыи (Hd м!)л(«н проверки качества конструкции) разм«р дефекта

Зная вязкость разрушения К и пр«д«,! прочности о. (характеристики материала), допустимую длину трещины,:«I.tdtf)!HE(, по огра«левым нормам коэффициентом за- 2 наса (С = 1,5),!.IH рассматрива«мой консTðóêöèè с уч«том ее геометрии, IH) Id6липам Выбирак>т (начени«функции 1lсида ил и Ф«(д«рс«н i (l, !) ) и !)Нр«ц ляк> г инт«рвал значении .IE йствук>щих напряж«и (э > " лк>щую (E»fi и т«рвалу знdчений в«.(ичи ну на I ðóHHH (ll() р«Зультата м и р! Двг! ри Г«. (ьно(х) рас !«т(! ) .

НИЖНЯЯ (РИНИЦIHflt>l На! РЛ (Ки, обусловл«иная нсрil(и нс i âoxi определяет нео6х(>,(и л(о«1» Дuс Иж«ни я В слои ToH констрх кции .(аких напряж ний, при которы. Деф«кты с размерами l ) 40 начинают р (авив;((ься, а сл«д<>вательно, и генерировать сигttdлы хЭ. Н Bbtf(0лн«ние этого условия приводит к тому, что приложенная нагрузка tt« flpotfo()Hpy«i ра ft>tf f H« дефектов с недопусгимыми размерами l )! и, следовательно, си! If;I:(t,f А3 от этих 45 дефектов не регистрируются, а конструкция при своей явной деф IETHocTH признается годной. Верхняя граница величины нагрузки обусловлена тем. что при достижении в какой-либо зоне л(но(х>с.н)йн!)й конструкции действующими напряжениями величины, определяемой неравенством (т. ) 0,8(т, в этой зоне конструкции начинается интенсивный процесс о6разования разрушак>щих материал субмикро- и микротрещин и операция квазин«разруп(акэ(ц«го контроля превращается в операцию преднамеренного разрушения конструкции. Возможный расчетный вариант иеран«нс1ва свидетельствуеl О том, что допустимая на момент проверки величина определена неве рно и требует уточнения либо завышено .)Н((чение коэффициента С. При выборе пред«льiti>(x значений внешней нагрузки следует учитывать, что ч«м нагрузка больше, тем лучше можно обнаружить мелкие трещины, а чем нагрузка меныне, тем меньше вероятность образования дополнительных дефектов. Поэтому llpH проверке конструкций длительнî(о фунköèoíèðîвания с большим периодол! времени между плановыми проверками нагрузку Вы6ирают близкой к нижней

i ранице

> к

) "(г I f (1, !> ) !

IpH контроле ответственных конструкций с корогким сроком эксплуатации (детали л«тательных аппаратов) нагрузку выбирают

Ifo в«.(ичине, соотве«твующей верхней границе !

1(>сл«установления величины действующей Hdl рузки вы6ирают время Лт ее действия исходя из технологических условий проведения контрольной операции, в частности, в зависимости от геометрии объекта,,1E)6«TI>» доступа, температуры, возможност«й нагружак>щего устройства и т. д.

Время Лт должно быть обязательно одинаковь(м д1я Вс! x изд!"(иЙ В ОднОЙ конгролируемой партии. На практике время подготовки и проведения измерений составляет от нескольких с«кунд до десятков минут.

После этого (шдготавливают для испы(аний образцы изделий с искусственно заложенными дефектами с характерным размером . Затем образцы поочередно подвергают нагружению Jо величины заданной нагрузки, при этом режим воздействия

Выбирак)т одинаковым для всех испытуемых изд«лий, и одновременно регистрируют в диапазоне частот, выбранном в интервале

10 -10000 кГц, суммарное число акустических импульсов, Нх среднюю амплитуду и длительность за время Лт. Регистрацию сигналов осуществляют с ffoMoLHblo известных приборов, например, типа «Малахит».

Частотный диапазон регистрации сигналов !О- 10000 кГц обусловлен тем, что при регистрации акустических сигналов ниже

10 кГц уровень посторонних шумов в низкочастотной области не позволяет выделить полезный сигнал от субмикро- и микротре(lLHH, перемещения и трения отдельных волокон и слоев. Регистрация сигналов

В частотном диапазоне выше 10 мГц лишена практического смысла, так как в этом случае велико затухание высокочастотного полезного сигнала при его распространении

В слоистой конструкции.!

392497

ФОР 3(У.Ш I(;S()(>(>< I <>НII..»i

-< (— 5» — 0,>б, ), л! 1(1, I)) 30

Составите)< ь h;. Хил ко в

Редактор И. Ры<>ченко Техред И. Верее Корректор М. IIII>I><>«»>

Заказ 1805/50 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета (.(.(Р по делан и.>обретений и открытии

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” -35, Ра) и<скан >i;><>„,I. 4 5

Производственно-полиграфическое предпрняти«,,, > жгород, ).>. I I I»>< > li<;»>, 4

После того как проведены испытания эталонных образцов и определены статистически достоверные величины: Х" суммарное число акустических импульсов за время Лт, А среднее значение амплитуды акустических импульсов по группе эталонных образцов и т — средняя длительность этих импульсов при наперед заданных условиях измерения (режим — нагрузка — полоса частот), — осуществляют массовую проверку качества изделий из многослойных конструкций. Для этого каждое изделие, так же, как и эталонныи образец, подвергают нагружению в течение времени Лт и одновременно регистрируют величины N, А, т, которые сравнивают с определенными заранее пороговыми значениями <х)*, А, т. Если выполняется система неравенств

Х) х"

А) А* т)т* для какого-либо из изделий контролируемой партии, это изделие признается непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Требуемую точность при осуществлении способа обеспечивают совокупным анализом величин параметров акустических сигналов.

В частности, если в наиболее прочном материале происходит массовый процесс образования неопасных для эксплуатации субмикротрещин, измерительная аппаратура регистрирует число импульсов Х, превышающих по своему количеству пороговое значение N*, но зато их амплитуда и длительность меньше величин А" и т*.

В другом случае, например, при испытании теплозащитного многослойного пакета за счет перетяжки и трения друг о друга волокон амплитуда А и длительность т сигналов могут оказаться большими, чем А" и т*, в то время как количество сигналов меньше, чем Х*, из-за того, что акустический сигнал от этого процесса имеет квазипостоянную структуру. Поэтому только одновременная регистрация при перечисленных выше условиях по действию нагрузки и совокупный анализ перечисленны параметров акустических сигналов позволяют уменьшить количество необоснованно исключенных из эксплуатации слоистых изделий, качество которых фиксируется только по одНОМУ ИЗ ПаРаМ(ТРОН IIK)< тИЧ<СКИХ СнгH(iлов, например по N.

Таким oApa » сить точность и достоверность результп <>и определения качества многослойных K<»I< .рукций за счет выбора нели IHIII испы>,iтельной нагрузки и 0130K/ иного I

Способ неразру шаюп<его контро. IB к<>нструкций, заключ<)к>щийся н том. что H;ii ружают конструKIIHI<> 13 течение фиксирои;>li ного интервала времени натру 3K<»I, ве>>хний предел Ko™po>I соз,ii)<. т в конс11)3 l» пи и напряжения, не превы<пак)<ци. до<<устимых для бездефектного I;IxcpH;Iл;1. изм<ряк)т параметры сигналов акусти i<ск< и эмиссии (АЭ), сравнивак) г их 311 1 ц нии эталонными, по резу.>)ьтат<)л< сравнения <:>р деляют дефектность конструкции, огл ««)><>и(ийгя тем, что, с цельк) повышения т<>ч ности определения экснлуатационн<по p сое,<инения разнопрочных материн 1013, максимал ьну Io испытательную нагрузку выбирают и3 условия создания в консTpу KöHH эффекIHI3ных напряжений, определяемых из неравенства где С коэффициент запаса;

К вЂ” вязкость разрушения;

I > — максимально допустимая и»чальная длина трещин в конструкции;

f (I, b) — значение фу<<кции Исида или

Феддерсена для длины трещины и характерного размера конструкции 1);

40 <т. -- предел прочности наименее прочного материала конструкции, в качестве параметров АЭ регт<стрируют суммарное число акустических импуль<013, их средние амплитуды A и длительность т, при превышении всеми тремя па раме (рами эталонных значений фиксируктг í IipHI <>.1ность к эксплуатации контролируемой конструкции.