Способ определения упругих характеристик материала

Способ определения упругих характеристик материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при исследовании физико-механических свойств различных материалов, находящихся в твердом состоянии. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения путем обеспечения возможности контроля материалов с односторонним доступом достигается тем, что в исследуемом образце материала возбуждают одновременно поперечные волны, поляризованные в двух взаимно перпендикулярных направлениях, принимают и преобразовывают в электрическое напряжение прошедшие через исследуемый образец туда и обратно волны и по соотношению их амплитуд определяют упругие свойства материала .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797808/28 (22) 11.12.89 (46) 07.01.93. Бюл, N. 1 (71) Ивано-ч>ранковский институт нефти и газа (72) И,B.Ïeðóí, З.П.Лютак, В.Н.Коваль, П.П.Бородавкин и Я,Н.Николайчук (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 721742, кл. G 01 N 29/00, 1980.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 1348725, кл. G 01 N 29, 00, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при исследовании физико-механических свойств различных материалов, находящихся в твердом состоянии.

Известен способ исследования физических процессов в телах в виде пластин и тонких оболочек. Недостатки — низкая точность измерения и сложность обработки резул ьтатов.

Наиболее близким к изобретению является способ определения упругих характеристик материала.

Недостатком этого способа является низкая точность изл ерения из-за того, что скорость продольных волн определяют, зная известнук> толщину образца, т.е. косвенно измеряется толщина образец. Так как не всегда возможно с высокой точностью определять толщину (например, при одностороннем доступе к образцу), то заблагов. Ж 1 786421 А1 при исследовании физико-механических свойств различных материалов, находящихся в твердом состоянии. Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения путем обеспечения возможности контроля материалов с односторонним доступом достигается тем, что в исследуемом образце материала возбуждают одновременно поперечные волны, поляризованные в двух взаимно перпендикулярных направлениях, принимают и преобразовывают в электрическое напряжение прошедшие через исследуемый образец туда и обратно волны и по соотношению их амплитуд определяют упругие свойства материала. ременно закладывается ошибка измерения скорости распространения ультразвуковых волн.

Цель изобретения — повышение точности измерений упругих характеристик материалов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях путем соотношения амплитуд отраженных импульсов вне зависимости от толщины материала и параметра времени, Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения составит 50 тыс. руб.

Способ осуществляется следующим образом, На исследуемом образце устанавливают раздельно совмещенные преобразователи поперечной волны в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Затем одновременно в этих двух взаимно перпендикулярных плоскостях возбуждают упругие поперечные колебания. Акустические коле1786421 (3) Измеряя отношение отклонения пятна по оси Y при Ч1=0 к максимальному отклонению Ч2макс при \/1=0. Из (3) получают

Составитель А. Белоусова

Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова

Редактор

Заказ 245 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 бания поперечных волн, прошедших через исследуемый образец в двух направлениях (туда и обратно), преобразуются в электрические синусоидальные напряжения в виде коротких радиоимпульсов, которые поступают на входы усилителей вертикально и горизонтально отклоняющих разверток электронно-лучевой трубки. На горизонтально отклоняющие пластины подаются колебания поперечной волны в одном направлении, т.е, от одного преобразователя, а на вертикально отклоняющие пластины колебания волн, поляризованной по взаимно перпендикулярной плоскости, т,е. отдругого преобразователя, Пусть уравнения скоростей поперечных волн во взаимно перпендикулярных плоскостях

Ч1= Ч1максСОЗИ Т, (1)

V2= Ч2максСОЗ(В t+ P), (2)

ГЯЕ Ч1макс, Ч2макс МаКСИМдЛЬНЪ|Е ЗНаЧЕНИЯ отклонений соответственно по осям X и У; р — фазовый сдвиг между колебаниями в двух взаимно перпендикулярных плоскостях; в- круговая частота;

t — время, Исключив из уравнений (1) и (2) время t, определяют траекторию светящего пятна

Ч2=

Ч2макс(СОзу"- Ъ Ч1 2 )

V1 м " Ч1 „" — () З!Пф

1макс

Ч2= Ч2максз п P = гу, (4)

Н Чмакс=-+-у (5)

5 Поделив (4) на (5), получают

Н

h (6) где h, Н вЂ” амплитуды отраженных сигналов, являющиеся параметрами эллипса.

10, При деформациях материала в нем возникают и изменяются упругие характеристики, что приводит к изменению скоростей

V1 и Ч2 или то же самое, что к изменению параметров уравнения (3), т.е, к изменению

15 параметров интерференционного эллипса с высокой точностью, тем самым можно судить об изменении величины и знака упругих характеристик в двух взаимно перпендикулярных плоскостях вне зависимо20 сти от параметров времени и его толщины, Формула изобретения

Способ определения упругих характеристик материала, заключающийся в том, что в исследуемом материале возбуждают

25 упругие колебания, измеряют параметры этих колебаний и по ним рассчитывают упругие свойства материала, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности расширения области применения путем

30 обеспечения возможности контроля материалов с односторонним доступом, возбуждают одновременно поперечные волны, поляризованные в двух взаимно перпенди-:. кулярных направлениях, принимают про35 шедшие через исследуемый материал волны и по соотношению амплитуд принятых волн определяют упругие свойства материалов.