Способ неразрушающего контроля конструкций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 49 СПУБЛИ с 9 5) 4 ( 01 (х) 29/О ОБРЕТЕНИЯ ОПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Грешников В. А., Лробот Ю. Б. Акустическая эмиссия, - М,: Изд. стандартов,1976, с. 156 - 162.Отраслевой стандарт. Контроль неразрушающий. Сварные конструкции при прочностных гидроиспытаниях. Акустико-эмис.сионный метод. ОСТ 92 - 1500 - 84, с. 1 - 6,19.(57) Изобретение относится к неразрушак. щему контролю и может быть испо.п,зовано для определения пригодности конструк. ции к эксплуатации по сигналам акустической эмиссии (А. ЕЕельн) изобрегсния является повышение точности определения эксплуатационного релрса слоисты конструкций, образованных путем клеевого или диффузного соединения разнопрочных материалов, за счет выбора максимальной испытательной нагрузки, провоцирующей А;-) дефектов с размерами больше допустимых. Задаются допустимой длиной трещины, опрс. деляют величину испытательной нагрузки, нагружают конструкцик и по совокупному анализу трех параметров АЭ опрсдслякт прочностное состояние конструкции.5.сср)с ниин и )ся к нр,)зрушаюцему кснтрсг)к, частос ги и иснытдниямконсгрук)сий и; Ир)ч Оль, и лож бытьясно.зв;)но ., 5 Онрдлсния иригодностиконструкции к эксплуатации но параметрам сигндлсдкуси ской эл 5 сии (АЭ),1.1.)ьк) и:)сбрс с ни 5 5 в.яся новиснисточности онрдслсния эксн,удтдционно о рсурсд слоисгых к)нетукций, обрдзовднныхиутсм клсвого иги диффу)си)о сч)с;)иннияразнопрсчных мдриалов, .с; счт выбора Омаксимальной исныг,льнои нд)ру.)ки, провоцируюпц й АЭ,фскт)в с рдзмрами си;ис допустимы,(.пооб нрд рун)дкнсго кон гроля констрхкпи р;ги:)хтся сл,сукщим образом1 ервсначально из усг)вий эксилуа гдциии (или) тхно,оги н ских л с.оий ироизводсгв; дгалй и э,) лток нсгрукциионрделяют для ндинд выбрднно о игссрвала времени (рдбочго ресурса кострук 5 и ) максима, )ьно .)ОГу тимыи ( нс Момс ннровсрки качества конструкции) рдзмрдефектаЗная вязкость разрушения К и нрд,НРОЧНОтн Ок (ХаРаКтЕРИСтИКИ Л 5 тРИДГ)с),допустимую длинуТре)цинс, зд,шдясьно отраслевым нормам коэффициентом зднаса (С:=1,5),ья рдссмдтривдмой кснструкции с учтсм ее геометрии, ио гдб.липам выбирдк)т )ндчнис функции 11 иддил и Фсдрснс( 1, Ьи онрдс ляк гингрвал значении дйствукщих напряжнии Сэ, и соогвтл вх кицую э му интрвалу значений в.чину нд рузки н) рзу.ьтдта м н р 1 вс ри гь)ос рдстс ) .Нижняярдиц сг)И 15 н) Ид рх ки,обусловлс нндя нрд)ц нс вом определяет необх)димоль достижния в слоистой контру кииаких напряжений, при которых дефкты с размерами)40 начинают рсавив;ься, д сгдовдтегьнс, и генерировать сигналы ЛЭ Невыполнни этого условия приводит к тому, что приложенная нагрузка и нровоциру рдзвигие дефектов с недопусгимыми размерами) и, следовательно, си ндлы ЛЭ от этих 45 дефектов не регистрируются, и конструкция при своей явной дефктности признается годной. Верхняя граница величины нагрузки обусловлена тем, что при достижении в какой-либс зонлнос)с.и)йнсй конлрукции действующими напряжениями всличины, определяемой неравенствомс. ) 0,8 св этой зоне конструкции начинается интенсивный процесс образования рдзрушак)щих материал субмикро- и микротрещин и операция квазинразрунакщего контроля превра.нсается в Операцию преднамеренного разру. шения конструкции. Возможный расчетный вариант неравенл вд свидетельствуе о том, цто допустимая на момент проверки величинаопределена неве рно и требует уточнения либо завышено )нс)чникоэффициента С. При выборе вредльных значений внешней нагрузки следует уцитывать, что цм нагрузка больше, тем лучше можно обнаружить мелкие трещины, д цем нагрузка меныне, тем меньше вероятность образования дополнительных дефектов. Поэтому ири проверке конструкций длительноо функционирования с большим периодол времени мжду плановыми проверками нагрузку выбирают близкой к нижней раницескх"тг (1, Ь и )ри контроле отвтственных конструкций с корогким сроком эксплуатации (детали лтдтельньх аппаратв) нагрузку выбирают но всличине, соответвующей верхней гра- нице 1 сслустановления величины действующей нагрузки выбирают время Лт ее действия исходя из технологических условий провденни контрольной опсрации, в частности, в зависимости от геометрии обьектд, хдобствд доступа, температуры, возможностсй нагруждкщего устройства и т. д. Время Лт должно быть обязательно одина коньм дл 5 Всех изд.ли Й В ОднОЙ конгролируемой партии. На практике время подготовки и проведения измерений составляет от нескольких скунд до десятков минут.После того иодготдвливдют для испы)дний образцы изделий с искусственно заложенными дефектами с характерным размером. Затем образцы поочередно подвергают ндгружению до величины заданной нагрузки, при этом режим воздействия выбиракт одинаковым для всех испытуемых издлий, и одновременно регистрируют в диапазоне частот, выбранном в интервале 1 О -10000 кГц, суммарное число акустических импульсов, их среднюю амплитуду и длительность за время Лт. Регистрацию сигналов осусцествляют с гомосцью известных приборов, например, типа Малахит.Частотный диапазон регистрации сигналов О. 10000 кГц обусловлен тем, цто при ргистрации акустических сигналов ниже 10 кГц уровень посторонних шумов в низкочастотной области не позволяет выделить полезный сигнал от субмикро- и микротрещин, перемещения и трения отдельных волокон и слоев. Регистрация сигналов в частотном диапазоне выше 1 О МГц лишена практического смысла, так как в этом случае велико затухание высокочастотного полезного сигнала нри его распространении в слоистой конструкции.-щ -с 0,б,л 1, 1) 30 Составите ь К, Хил ко в Редактор И. Рысченко Техред И. Верее Корректор М. Паронн Заказ 1805/50 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета Х.Р по делая и.обретений нткрыгнн 113035, Москва, Ж - -35, Раудская ннп, д. 4 5 Производственно-полиграфическое предпрняти, жгород, у 11 росл и;я, 43После того как проведены испытания эталонных образцов и определены статистически достоверные величины: Х" суммарное число акустических импульсов за время Лт, А среднее значение амплитуды акустических импульсов по группе эталонных образцов и т - средняя длитель. ность этих импульсов при наперед заданных условиях измерения (режим - нагрузка - полоса частот), - осуществляют массовую проверку качества изделий из многослойных конструкций. Для этого каждое изделие, так же, как и эталоццыи обра. зец, подвергают нагружению в течение времени Лт и одновременно регистрируют величины 1 Х 1, А, т, которые сравнивают с определенными заранее пороговыми знацениями 1 Х)ф, А, т. Если выполняется система неравенств Х ) 1 х" А) Афт)тф для какого-либо из изделий контролируемой партии, это изделие признается непригодным для дальнейшей эксплуатации.Требуемую точность при осуществлении способа обеспечивают совокупным анализом величин параметров акустических сигналов. В частности, если в наиболее прочном материале происходит массовый процесс образования неопасных для эксплуатации субмикротрещин, измерительная аппаратура регистрирует число импульсов Х, превышающих по своему количеству пороговое значение (Х 1 ф, но зато их амплитуда и длительность меньше величин Аф и тф. В другом случае, например, при испытании теплозащитного многослойного пакета за счет перетяжки и трения друг о друга волокон амплитуда А и длительность т сигналов могут оказаться большими, чем А" и тф, в то время как количество сигналов меньше, чем Хф, из-за того, что акустический сигнал от этого процесса имеет квазипостоянную структуру. Поэтому только одновременная регистрация при перечисленных выше условиях по действию нагрузки и совокупный анализ перечисленных параметров акустических сигналов позволяют уменьшить количество необоснованно исключенных из эксплуатации слоистых изделий, качество которых фиксируется только по одНОМУ ИЗ ПЗРДМСГРОЦ 1 КСГИЦЕСКИХ Сигналов, например цо 1 х).Таким образом, сгпкоб позволяет пны сить точность и достоверность 1 зезулт гц определения качества многослойных кон рукций за счет ныборд нелициць исцы,- тельной нагрузки и совокупного;ц;,и ; ряда параметров АЭ. Способ неразр шающего коцтро. я конструкций, заключзкщийся н том, цто и;1, жают конструкции в течение фцксцрои;и ного интервала времени нагрузкой, ьч рхниц предел которой создщ г ц конеру. цнн НалряжЕНИя, НЕ ПрЕВЫГндКцццс,10 цу. тимых для бездефектного матери;л;, цзм. рякп параметры сигналов дкустцч съо эмиссии (АЭ), срдвцивакп их шд ц ции эталонными, по результатам с 1 двценияр деляют дефектность конструкции, оглы. и(ийгя тем, что, с цельк поньпцепя тц ности определения эксигудтционцо о реса слоистых конструкций, образо;ццьх путем клеевого или диффузцоп соединения разнопрочных материалов, максимал ьцу ю испытательную нагрузку выбирают из условия создания в конст(з кциц эффекивных напряжений, оределяемых из нера- венства где С коэффициент здпзсд;К - вязкость разрушения;1 - максимально доцустимди нд.35 чальная длина трепти в конструкции;1(1, Ь) - значение фукции Исида илифеддерсеца для длины трещиныи характерного размера конструкции 1;40 тв -- предел прочности наименее прочного материала конструкции,в качестве параметров АЭ регистрируот суммарное число дкустических импульов , их средние амплитуды А и длительность т, при превышении всеми тремя цдрдмегрзмц эталонных значений фиксирукп непри 0,1- ность к эксплуатации контролируемой кш.струкции.