Способ акустического контроля соединения двух элементов конструкции

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а Х/у Рог ) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4498880/28 (22) 26.10,88 (46) 15.03.91. Бюл. № 10 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) С.А,Рыков и Т.А.Рыкова (53) 620,179.16 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1226296, кл. G 01 N 29/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1469442, кл. G 01 N 29/04, 1987. (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ... Ж ÄÄ 1635118 А1 (57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности контроля конструкций из материалов с коэффициентом поглощения колебаний от 0,2л до 1,8л путем уменьшения коэффициента поглощения погружаемого элемента конструкции. В качестве материала емкости 5 используют металл, а в качестве заполняющей его среды — жидкую контактную среду. Форму емкости 5 выбирают соответствующей форме погружаемого элемента 8. Размещают элемент 8 в емкости 5 так, что расстояние между его

1 6 1 <) 1 1 8 где t/f f

><лружной поверхностью и внутренней поверхность>0 емкости 5 не превышает четвер1и длины волны колебаний в жидкости на

<<лксималь><0<1 часготе возбуждения. Блоком

1 возбу)кде><ия ll вибраторо>л 2 возбуждают колебания элемента 7 B области резонансных

Изобретение относится к акустическим методам нерлзрушающего контроля и может быть использовано при контроле состояния соединения двух элементов конструкции. ((ел< изобре loll!ill - IIOBblllielll1e досl0< >«)с!и ко>пр<>пя Kotll <рукций из материл iГ)!) с к<)э )) ))11ц<>ен <Ом погi÷о><<ения

t o, fiant, „! Il",TO!1 у<ЛЕ>.л,<, элемента конструкции.

> I3 фиг,1 изобрлжена схема устройства д.; < с сув<ествления предла! аемого способа; ! иг.2 — зависимости измене><ия относи; :,iio к>) )ффициента

К< )пукции ог частоты f для идеального

w i <сния (а) и для дефект><ог0 соединения в <>орядке понижения кл tеc<

Ita!6 и в).

Ус)ройство содержит последовательно соединенные блок 1 возбуждения, динамический вибрл гор 2 и г<оследовательно

copjjL1tIetlHbIe вибродатчик 3 и измеритель>Io лнализиру>ощий блок 4. Кроме того, устIH.Lief Bo содержит металлическую емкость

5, злполне><ную жидкостью 6. Позициями 7

8 обоз><лче><ы эле><енгы конструкции, а

ii<>3 ll(Hpi1 9 -- соединительный слой, котоj),.it l >10)< ет б>, ть клеевое, синтетическое. pe)»><ое, свар><ое и

fbi. соелинени». ..".; "..Ti. ci.oco.",3 заключается в следу ) ><ем

3;IIIOJ>tlat;01 металлическую емкос<ь, форма к010р0йl повторяет форму погружаеitee элемент конструкции гак, !!обы расстояние между наружной поверх><ОСтЬЮ ЭП <<ЕН)Л КОНСтРУкЦИИ И ВНУтРЕННЕй повер нос)l lo емкости было Meltb!Lte четверги длины волны колебаний в жидкости на макси> альной частоте возбужд".><ия.

Возбуждают упругие колебания llellolpуженного эле>лента конструкции в области резонанснь х частот и принимают колеба

><ия возбужденно<о элемента. В области часто! возбуждения измеряют коэффициент поглощения колебаний конструкцией и onчастот. Принимают колебания элемента 7 вибродатчиком 3, с помощью измерительно-анализирующего блока 4 измеряют коэффициент поглощения колебаний конструкцией в области частот возбуждения и по нему судят о качестве соединения 9. 2 ил. ределяют с его помощью качество соединения конструкции.

Способ осуществляют следующим образом.

5 Металлическую емкость 5, форма которой повторяет форму элемента 8 rotп 6 с t<г 8 конс<рукции так, что10 бы толщина слоя жидкости 6 между элементом 8 и стенкой емкости 5 была меньше четверти длины (волны колебаний в жидкости 6 на максимальной частоте возбуждения, В Г)езультате погружения конструкции

15 с эле>лента>ли 7 и 8, коэффициент поглощения которых paBeti I/t,, а коэффициент поглоще><ия элемента 8 уменьшается до величины 1ический вибратор 2 на элемент 7 конструкции и с

20 по>лощью блока 1 возбуждения возбуждают в конструкции упру< ие колебания в области

pe30H3t, отк<>к)чл<от вибратор 2 и с помощью ycTBHOB>tet ttioro на элеме><т 7 кон25 струкции вибродлтчика 3 и измерительноанллизирующего блока 4 измеряют амплитуды А1 и А2 свободно затухающих колебаний в момен)ы времени 1.1 и L2 и определяют коэффицие>< г >< 1 /(,) конструкц<1>1

<<з в ы рлжен и я

Ij /(Ц вЂ” 4.65 Ig (А l/А2)/ !),(12 — Ti) .

По полученнь<м з><ачениям определяют зависимость коэффицие<> гл >/, 0т частоты f и вычисляют значе><ие flapatlef pa К из выражения

) Р: (Ц ф <1) ) б е .

Г2

<де ! и f2 — грани <лчения часгот возбу.кдени я;

40 1<ич от частоты f.

Поскольку коэффициент i/ !)и!)еделяется Bblpa&BHLIeK1

1635118

Од

0,7

Об

0,5 (, iclg

01 02 04 08 1 Риг 2

Составитель В, Гондаревский

Техред М.Моргентал Корректор M Максимишинец

Редактор А. Ревин

Заказ 753 Тираж 394 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

81 и Sz — площадь элементов 7 и 8 соответственно; фо и — коэффициент поглощения элементов 7 и 8 конструкции в момент проведения измерений соответственно;

С вЂ” скорость распространения изгибных колебаний в элементах 7 и 8 конструкции; а — коэффициент передачи вибрационной энергии через соединительный слой 9;

L — длина эоны соединительного слоя 9, то очевидно, что на его величину оказывает влияние коэффициент а передачи, который изменяется при ухудшении качества соединения, например, при появлении микротрещин в клеевых и сварных соединениях или при проявлении эксплуатационной релаксации в болтовых и заклепочных соединениях.

Качество соединения конструкции определяется по знаку параметра К. Неудовлетворительным считается качество соединения при отрицательных значениях параметра К и чем его величина меньше, тем выше степень разрушения соединигельного слоя 9.

Чем меньше собственный коэффициент поглощения емкости, тем летуче реализуется способ, Предельно допустимое значение диссипации в емкости определяется величиной измеряемого коэффициента поглощения конструкции и на практике выбирается таким, чтобыотношение величин коэффициентов поглощения элементов конструкции было не менее двух, Формула изобретения

5 Способ акустического контроля соединения двух элементов конструкции, заключающийся в том, что погружают в емкость со средой один из элеменгов конструкции, возбуждают упругие колебания другого эле10 мента конструкции в области резонансных частот, прини лают колебания возбужденноIo элемента, измеряют коэффициент поглощения колебаний конструкцией в области частот возбуждения и по нему судят о каче15 ствесоединения, отличаю щи йся тем, что, с целью повышения достоверности контроля конструкций из материалов с коэффициентом поглощения колебаний 0,2л — 1,8л путем уменьшения коэффициента поглоще20 ния погружаемого элемента конструкции, в качестве материала емкости используют металл, в качестве среды — жидкую контактную среду, емкость выбирают соответствующей форме погружаемого элемента конструк25 ции, который размещают так, что расстояние между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью емкости не превышает четверти длины волны колебаний в жидкости на максимальной частоте возбуж30 дения.