Способ контроля дефектов балочных конструкций с заделанными концами

СОЮЗ СОВ СОЦИАЛИС РЕСПУБЛИ СКИХ ЕСКИХ И 9) И 1) 5 1 М 7/00 29 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Зь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) А.В. Мозурас, В.В. Волков, А.В. Гудялис и К.М. Рагульскис (53) 620,179.16(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР1024829, кл. С 01 М 29/04, 1983.Авторское свидетельство СССР1226303, кл. С 01 1 ь 1 29/04, 1984. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ЗАДЕЛАННЫМИ КОНЦАМИ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю дефектов балочных конструкций с заделанными концами путем возбуждения упругйх колебаний. Целью изобретения является сокращение временных затрат за счет исключения необходимости предварительного определения амплитудно-частотной характеристики конструкции. Последовательно присоединяя в различных по длине точках балочнои конструкции массу ш, возбуждают упругие колебания конструкции приложением гармонической силы в месте установки массы ш. Измеряя амплитуду колебаний У присоединенной массы в зависимости от ее положения, по полученной зависимости судят о наличии и местоположении дефекта в балочной конструкции. Величину присоединенной массы ш выбирают в 6,5 раз большей массы балочной конструкции, а частоту колебанийзадают по соотношению: )=0,84/1Е 1 Р, где Е, р - модуль упругости и плотность материала балочной конструкции; 1, Г - момент инерции и площадь поперечного сечения; 1 длина балочной конструкции. Способ позволяет исключить снятие амплитудно-частотной характеристики конструкции для определения частоты испытательного режима за счет установления соотношений для определения частоты вынужденных колебаний и величины сосредоточенной массы ш, 2 ил.(7) С = )с 1 = сопяТ 55 Изобретение относится к неразрушающему контролю дефектов изделий, в частности балочных конструкций с заделанными концами.Цель изобретения - сокращение временных затрат за счет исключения необходимости предварительного определения амплитудно-частотной характеристики конструкции. 10На фиг. 1 изображена схема контроля по предлагаемому способу; на фиг. 2 - нормированная огибающая форм колебаний с присоединенной массой в зависимости от положения массы 15 по длине балочной конструкции при наличии дефекта в точке с координатой 0,7 х/1.Способ осуществляется следующим образом. 20Последовательно присоединяя в различных точках по длине балочной конструкции массу ш, возбуждают упругие колебания конструкции приложением гармонической силы Р яп(2 У 4 С) в мес те установки массы щ, Измеряя амплитуды колебаний У присоединенной массы ш при каждом ее расположении, по зависимости амплитуды колебаний присоединенной массы от ее расположения 30 судят о наличии дефекта и его местоположении в балочной конструкции. Ве" личину присоединенной массы ш выбирают в 6,5 раза большей массы балочной конструкции, а колебания возбуждают с частотой где Е, р - модуль упругости и плотность материала балочнойконструкции соответственно;1,Р - момент инерции и площадьпоперечного сечения балочной конструкции соответственно;1 - длина балочной конструкции.При наличии дефекта в балочной конструкции в зоне дефекта имеет место максимальная амплитуда У колебамакс ний присоединенной массы ш. На графике нормированной зависимости омакс в зоне дефекта наблюдается острый пик, высота которого в отношении к амплитуде колебаний бездеФектной конструкции зависит от изгибной жесткости балочной конструкции в зоне дефекта, Форма колебания балочной конструкции с присоединенной массой ш при наличии дефекта с изгибной жесткостью с имеет вид:+С+ Чйхг)где БЬх),ТЬх),БЬх), Ч(1 сх) - Функции Крылова р- частотный параметр;1 Ъ)С - константы опреде,.Ф9ляемые из граничных условий. Граничные условия исследуемой дефектной балочной системы осуществляются из условия заделки концов и стыковки участков, на которые балочную систему разбивает присоединенная масса ш и дефект изгибной жесткостью с Зависимость амплитуды колебаний и- соединенной массы ш от координаты а ее положения, определенная из системы уравнений (2), выражается в виде)У(а)=СП(1 са)+СЧЬа), (3) где Си С ) - константы, определяО) (1емые при решении уравнения, образованного подстановкой граничных усло-ф вий в систему уравнений (1).Выразим частотувозбуждения колебаний и величину ш присоединенной массы в следующем виде: Исследования показали, что максимальная чувствительность способа,г.е. максимальное относительное изме78монической силы в месте установки массы, измеряют амплитуды колебаний присоедиценной массы при каждом ее расположении и по зависимости амплитуды колебания присоединенной массы от ее расположения судят о наличии дефекта и его местоположении в конструкции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения временных затрат путем исключения необходимости предварительного определения амплитудно-частотной характеристики конструкции, величину присоединенной массы выбирают в 6,5 раза большей массы балочной конструкции, а колебания возбуждают с частотой 8)10(9) ш = 6,5 р Р 1. О, 84,Е 1 1 г1 Р ь где Е У 1 Ма ,ЦВ фИ ОЦ 2 фЭ ЦР ДВ ДВыгВНИИЛИ Заказ 4912/42 Тираж 7 одписное роизв.-погигр. пр-тие, г. ужгород, ул ектна 3 13450 нение амплитуды колебаний присоединенной массы ш в зоне дефекта дУ, /У достигается при значениях А=2,3;С = 14,9. При подстановке указанных значений А и С выражения (4) и (5) приобретают вид: Предлагаемый, способ позволяет исключить снятие амплитудно-частотной характеристики конструкции для определения частоты испытательного режи- ма за счет установления соотношения для определения частотывынужденных колебаний и величины сосредоточенной массы ш.20 Формула из о бре тения Способ контроля дефектов балочных конструкций с заделанными концами, по которому последовательно при соединяют в различных точках конструкции массу, возбуждают упругие колебания конструкции приложением гар модуль упругости материалабалочной конструкции;соответственно момент инерции и площадь поперечного сечения балочной конструкции;плотность матерИала балочной конструкции;длина балочной конструкции.