Способ ультразвукового контроля состояния материалов

(51)М. Кл. С 01 М 29/00// 5 01 М 3/00 с присоединением заявки М Государственный ком нтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Г.Т. Продайвода и М.И. Толстой Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т,Г. Иевченко(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к нераэру- шающему контролю материалов и может быть использовано для ультразвукового контроля анизотропных материалов, определения их текстуры и величины механических напряжений в них.Известен ультразвуковой способ контроля структуры материапов, заключающийся в возбуждении импульсов продольных и поперечных волн, измерении их времен распространения, определения скорости ультразвуковых волн 1, О текстуре судят по акизотропной скорости Распространения ультразвука в различных направлениях.Известен также способ ультразвукового контроля состояния материалов, заключающийся в том, что в материале возбуждают продольные и поперечные ультразвуковые волны, измеряют скоро 20 сти их распространения и по ним судят о состоянии материала 2.Нагружают механически материал, а внутренние напряжения определяют по величине упругой аниэотропии поперечных волн.Недостатками известных способов является необходимость определения скоростей во многих направлениях, т,е.30 низкая производительность труда ималая точность измерений при контролеаиизотропных материалов и определенияих напряженного состояния,Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля аниэотропных материалов.Это достигается тем, что возбуждаютодну продольную волну и две поперечные линейно-поляризованные волны,плоскости поляризации которых взаимноортогональны, а скоростй распространения волн. измеряют вдоль не менее шести неэквивалентных, произвольно заданных направленйй, определяют компоненты симметричного акустического тензора второго рангахДЧЧ+Чэ,где Ч скорость продольной волны в заданном направлении;Ч Чз - скорости поперечных волн,граспространяющихся в том же направлении, но с перпендикулярными направлениями смещения в волне;и по его главным значениям судятоб элементах симметрии текстуры.С целью определения напряженногосостояния неоднородных анизотропных681366 М 12 4 згл Д,я гз 20 где Ч,1 53 З 2 3 в которой бла ричности числ сокращается д ставитель Т. Головкинахред М.Петко Корректор Г, Решетни едактор Л. Народная раж 1090судчрствем изобретва 1 Жакаэ 5079/4 Т ЦНИИПИ Г по дел 13035 Мосписноеета СССРытийаб. д. 4 ного коми ний и отРаушская г. Ужгород, ул. Проектная,4 Филиал ППП Пат материалов дополнительно прикладывают механическую нагрузку, направление которой согласуют с элементами симметрии акустического тензораи по величине относительного иэмененйя его главных значений определяют величины механических напряжений в мате риале.Способ заключается в следующем.В материале возбуждают в каждом из шести (или более) неэквивалентных произвольно заданных направлений 10 ультразвуковые продольную и две поперечные линейно поляризованные волны, плоскости поляризации которых взаимно ортогональны, Вычисляют для каждого направления величину, 15 равную сумме квадратов скоростей ультразвуковых волн, и составляют матрицу компонент акустического тенэора: одаря свойствам симмет независимых констант шести,О я Затем рассчитывают главные значения акустического тензора одним из известных способов (решением характеристического уравнения акустического тенэора или методом последовательных приближений с использованием свой-З 5 ства радиуса - вектора характеристической поверхности акустического тензора) и по ним судят об элементах симметрии текстуры.Для определения напряжений допол нительно нагружают материал извне и измеряют акустический тензор. Сравнивают значение тензоров материала до и после нагружения и по величине из(бменения судят о величинах механичес ких напряжений в материале,Формула изобретения1. Способ ультразвукового контроля состояния материалов, заключающийся в том, что в материале возбуждаютпродольные и поперечные ультразвуковые волны, измеряют скорости их распространения и по ним судят о состоянии материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности контроляанизотропных материалов, возбуждаютодну продольную волну и две поперечные линейно-поляризованные волны,плоскости поляризации которых взаимно ортогональны, а скорости распространения волн измеряют вдоль не менеешести неэквивалентных, произвольнозаданных направлений, определяют компоненты симметричного акустическоготенэора второго рангаФ=Мч Ч , - скорость Продольной волны в заданном направлении;Ч, Ч- скорости поперечных волн,распространяющихся в томже направлении, но с перпендикулярными направлениями смещения в волне, и по его главным значениям судят об элементах симметрии текстуры.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью определения напряженного состояния неоднородных анизотропных материалов, дополнительно прикладывают механическую нагрузку, направление которой согласуют с элементами симметрии акустического тензора, и по величине относительного изменения его главных значений определяют величины механических напряжений в материале.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Геология рудных месторождений, т, 15, 1973, 9 5, с. 19-31.2Авторское свидетельство СССР У 191867, кл. 6 01 Ь 1/14, 1969.