Акустический способ измерения размера трещины в плоских конструкциях и оболочках

Акустический способ измерения размера трещины в плоских конструкциях и оболочках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (11) 547б91

r

I с

/ д, > (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 29.08.74 {21) 2055563/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания12.07.77 (51) М. Кл.о

G 01 N 29/04

Государственный комитат

Соната а1ннистроа СССР по делам иэооретоний и открытий (53) УДК

620.179,16 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Болотин, Л. А. Маслов и Ю. Б. Дробот (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРА

ТРЕЩИНЫ В ПЛОСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ И ОБОЛОЧКАХ

10 ции >

Изобретение относится к измерениям неэлектрических величин, в частности параметров механических процессов в конструкции, с использованием акустической эмисси и может найти» применение в различных отраслях народного хозяйства.

Известен способ измерения длины трещины, согласно которому материал подвергают механическому нагружению, вызванные образованием трещин импульсы акустической эмиссии преобразуют в электрический сигнал, замеряют величину амплитуд импульсов и количество импульсов в единицу времени и по величине этих параметров судят о длине трещин, Однако соответствие между амплитудной зависимостью импульсов акустической эмиссии и длиной трещины довольно приближенное ввиду того, что для определения длины трещины не принимается во внимание динамика ее раскрытия.

Следовательно, не достигается точность и достоверность измерения длины трещины.

Наиболее близким по технической сущности к пред >агаемому является акустический способ измерения размера трещины в плоских конструкциях и оболочках, заключающийся в том, что в процессе работы конструкции принимают и регистрируют сигналы акустической эмиссии, измеряют скорость звука в материале конструкции и интервал частот

М между соседними нулевыми значениями спектра волн АЭ, а размер трещины определяют из соотно5

1= —

af где с — размер трещины, С вЂ” скорость звука в материале конструкИ вЂ” интервал частот между соседними нулевыми значениями спектра волн акустической эмиссии.

Однако такой способ харатеризует низкая точность измерения ввиду трудоемкости процесса обработки информации, заключающегося в приеме сигнала акустической эмиссии (АЭ) > последующем нахождением его спектра с помощью спектроанализатора и определения интервала частот И, соот2(» ветствующего двум соседним нулевым значениям спектра волн АЭ.

Наличие таких дополнительных операции, как определение спектра, определение его соседних ну. левых значений влияет на достоверность окончательного резулыат». Решение и исследование ряда э47691 (о<-,авкгеяь + Вониикян

Техреп А. Бог:ьи

Корректор Е. (:к> яка

1 "»" " о1 J l 1(а роли а я

:З. ка) Я74, 98

Р раж 1101 11однкеное

1Ц(ИИИИ Гогуларлвгнного комитета (овеiа Минис(ров (:((P пп Ленам иаобр ггений и открыл ий

l l 3t)3S, М )еква, Ж-35, Рахшская наб., и 4/5

Финн,л 1 111Н "11атент", г. У;кгорог(, ул. г(роектная. 4 других динамических задач механики разрушения цоэволяет выявить об(цую закономерность движения пове рхности разрыва, а именно раскрытие гре цины можно рассматривать как нестационарный переходный 11роцесс из начального состояния до разрушения в статическое, определяемое конечными размерами образовавшегося разрыва. Характерным временем этого процесса определяющим временные характеристики распространяющегося возмушения, является время раскрытия трещиньг.

Целью способа является повышение точности измерения.

Это досп1гается тем, что из принятых сигналов акустической эмиссии выделяют импульс, соответствуюший нулевой симметричной моде волны

Лэмба. а в качестве импульса акустической эмиссии выбирают первый полупериод этой волны, f1ри м е р. Любым известным способом измеряют скорость распространения продольных волн в материале конструкции, например, в виде сосуда давления. В процессе работы конструкции (сосуда давлении) принимают сигналы акустической эмис. сии., порожцаемые развивающейся трещиной. Прием (т4гналов, осуществляют, например, с помошью интерферометрической головки, которая преобразует волны акустической эмиссии посредством луча

1азе; а в и(перфсренционную картину. Акустические вол ны изменяют разность хода интерферируюгпих лучей и тем самым модулируют интенсив,ос(ь ингерфсрационной картины, которую преобразу(о.. ". электрические импульсы. C помощью, например, осциллографа, выделяют импульс, соответству1оший нулевой симметричной мо (е волны

Лэмба, вь(бирают первый полупериод этой волны

Лэмба.

О размере трещины судят по зависимости Ь= В- -, где С -- скорость, 8 — длина трещины„(:— длительность импульса, соответствующего первой симметричной моде волны Лэь4ба.

Формула изобретения

Акустический способ измерения размера треть (пины в плоских конструкциях и оболочках„заключающийся в том, что в процессе работы конструкции принимают и регистрируют сигналы акустичес. кой эмиссии, измеряют скорость звука в материале конструкции и длительность импульса, а размер ц3 трещины определяют из соотношения: е-, где К вЂ” размер трещины; с — скорость, звука в материале конструкЦИИ ь — длительность импульса акустической эмиссии, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, из принятых сигналов акустической эмиссии выделяют импульс, соответствующий нулевой симметрической моде волны

Лэмба, ав качестве импульса акустической эмиссии выбирают первый полупериод этой волны.