Способ вибрационного контроля балочных конструкций с заделанными концами

Способ вибрационного контроля балочных конструкций с заделанными концами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контролю дефектов в изделиях. Целью изобретения является повышение чувствительности. Для этого контролируемую зону конструкции нагружают последовательно в различных сечениях массой. При каждом положении массы возбуждают упругие колебания конструкции с частотой, отличной от резонансной, воздействуя на массу гармонической силой, амплитуду которой в зависимости от расположения нагружаемого сечения изменяют по закону, обеспечивающему при действии этой силы на бездефектную конструкцию постоянную амплитуду колебаний массы во всех сечениях. Измеряют зависимость амплитуды колебаний массы от расположения нагруженного сечения контролируемой конструкции, по которой судят о наличии и расположении дефекта. Возбуждение упругих колебаний при контроле балочной конструкции гармонической силой, амплитуда которой изменяется по закону, обеспечивающему постоянную амплитуду колебаний массы при ее расположении на бездефектном участке конструкции, и увеличение амплитуды колебаний массы только при расположении ее в зоне, близлежащей к дефекту, повышают чувствительность способа. 2 ил.

СООЗ СОЕЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 М 7/00

В!;ЕСО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4345021/25-28 (22) 18. 12.87 (46) 30.06.89. Бюл. V- 24 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) А.В.Моэурас, В,В.Волков, P.Þ.II.Гульбинас и К.М.Рагульскис (53) 620.178 ° 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1345078, кп. G 01 M 7/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 1330547, кп. G 01 N 29/04, 1987. (54 ) СПОСОБ ВИ БРАЦИОН НОГО КОН Т РОЛЯ

БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ЗАДЕЛАННЬМИ

КОНЦАМИ (57) Изобретение относится к контролю дефектов в изделиях. Целью изобретения является повышение чувствительности. Для этого контролируемую зону конструкции нагружают последовательно в различных сечениях массой. ь

При каждом положении массы возбуждают упругие колебания конструкции

Изобретение относится к контролю дефектов в иэделиях, а именно к способам вибрационного контроля балочных конструкций с заделанными концами .

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — зависимости изменения амплитуды возбуждающей силы и амплитуды колебаний массы от положения нагружаемого сече,ния контролируемой конструкции.

„„SU„„1490533 А 1

2 с частотой, отличной от резонансной, воздействуя на массу гармонической силой, амплитуду которой в зависимости от расположения нагружаемого сечения изменяют по закону, обеспечивающему при действии этой силы на бездефектную конструкцию постоянную амплитуду колебаний массы во всех сечениях. Измеряют зависимость амплитуды колебаний массы от расположения нагруженного сечения контролируемой конструкции, по которой судят о наличии и расположении дефекта.

Возбуждение упругих колебаний при контроле балочной конструкции гармонической силой, амплитуда которой изменяется по закону, обеспечивающему постоянную амплитуду колебаний массы при ее расположении на бездефектном участке конструкции, и увеличение амплитуды колебаний массы только при расположении ее в зоне, близлежащей к дефекту, повышают чувствительность способа. 2 ил . и

Способ осуществляют следующим образом.

Контролируемую зону исследуемой балочной конструкции 1 с эапеланными концами нагружают массой 2, к которой прикладывают возбуждающую гармоническую силу, и возбуждают упругие колебания конструкции 1 с частотой, отличной от резонансной. Последовательно изменяют местоположение массы .

2, изменяя в зависимости от расположения нагружаемогс сечения амплитуду возбуждающей силы пс закону, 1490533 обеспечивающему при действии этой силы на бездефектную конструкцию постоянную амплитуду Y колебаний массы 2 во всех сечениях. Датчиком

3, связанным с измерителем, измеряют зависимость амплитуды колебаний мас" сы 2 от расположения нагружаемого сечения, по которой судят о наличии и расположении дефекта ° При величине массы в 6,5 раза больше массы контролируемой конструкции и частоте возбужденных колебаний

10, 0 84 EI

1 fF

15 где Е, (— модуль Инга и плотность материала контролируемой балочной конструкции соответственно, 1,I F — длина, момент инерции и площадь поперечного сечения контролируемой балоч- ° ной конструкции, соответственно, чувствительность способа максимальна.

Возбуждение упругих колебаний при контроле балочной конструкции 1 гармонической силой, амплитуды которой изменяются по закону, обеспечивающему постоянную амплитуду Y колебаний массы, располагающейся на бездефектном участке конструкции 1, и увеличение амплитуды колебаний массы тольке при расположении ее в зоне, близлежащей к дефекту, увеличивают чувствительность контроля.

Пример.

Контролировали стальную балку с заделанными концами, имеющую следую40 щие параметры: F, = ?. 1 ° 10 МПа, 3

7800 кг/м, 1 = 0,1 м,F = 0,2 х

104 м I 0 3, 10 4ì4 И ный дефект типа трещины находился на расстоянии P 7 длины балки от тор- 45 ца балки. Величину присоединенной массы выбрали равной 0,1 кг, что в

6,5 раза больше массы контролируемой конструкции, частоту 4 = 533,8 Гц возбуждения рассчитывали по известно- 50 му сооотношению. Выбранный закон изменения амплитуды Р„ .возбуждающей

:силы (фиг, 2, кривая А) обеспечивает постоянную амплитуду Y колебаний мас cbt в бездефектной конструкции, равной 55

3 ° 10 м.

Для возбуждения колебаний использовали последовательно соединенные генератор, усилитель, вибратор. Подвижный элемент вибратора через упругий элемент соединялся с присоединенной массой. Амплитуду колебаний присоединенной массы измеряли с помощью вибродатчика, установленного на .присоединенной массе и связанного виброизмерителем (в рассчитанную величину присоединенной массы входит масса вибродатчика).

При последовательном перемещении присоединенной массы возбуждали упругие колебания с рабочей частотой, амплитуду возбуждающей силы изменяли по рассчитанному закону (фиг. 2, кривая А). Строили зависимость амплитуды колебаний присоединенной массы от ее координаты (фиг. 2, кривая В).

Местоположение пика совпадало с координатой искусственного дефекта. о

Формул а изобретения

Способ вибрационного контроля балочной конструкции с заделанными концами, по которому контролируемую зону конструкции нагружают последовательно в различных сечениях массой в 6,5 раза больше массы контролируемой конструкции, возбуждают при каждом положении массы уйругие колебания конструкции с частотой

0 84 KI р где Е и Π— модуль упругости и плотность материала контролируемой конструкции соответственно, 1, I u F — длина, момент инерции и площадь поперечного сечения контролируемой конструкции соответственно, воздействуя на массу гармонической силой, измеряют зависимость амплитуды колебаний массы от расположения нагружаемого сечения, по которой судят о наличии и расположении дефекта в контролируемой конструкции, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, амплитуду возбуждающей гармонической силы в зависимости от расположения нагружаемого сечения изменяют по закону, обеспечивающему при действии этой силы на бездефектную конструкцию постоянную амплитуду колебаний массы во всех сечениях.

1490533 и . 1 ц,н

Y,10м

008

0,И

ОУ2 юФ РЯ g6 07 0,8 cl/8

Рие 2

Составитель Н.Ямщиков

Техред А.Кравчук Корректор С.йекмар

Редактор Н.Горват

Заказ 3745/48 Тирах 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101