Способ вибрационного контроля одномерных конструкций

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 5) 4 с О 1 Г 7/ОО ГОСУДАРСТВЕН ПО ИЗОБРЕТЕНИ ПРИ ГКНТ СССР И КОМИТЕТ И ОТНРЫТИ ОПИСАН РЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Из руша юще констру вышение ределяю бретение относ у вибрационном ции, Цель изобр информативности ся к нераконтролю ения - поДля этого оп т положенимеряемой е;ек а по зависиы колебаний ередине выдемости имассыленной мплитуд нной в с демпфир соедине сны межд ванными се выделеннои зоны между дем сечениями контролируемой устанавливают массу 3, пр в 6, 5 раза массу выделен Соединяют массу 3 с основ рез упругий элемент 4 с р жесткостью, выполненной рированного упругого цили полненного магнитореологи костью 6 и охваченного эл ми обмотками 7, подключен точнику 8 напряжения. Обе жесткость упругого элемен иэгибной жесткости выделен к контроа именноонтроля б ся повы ис.т во наприечения В центре(71) Каунасский политехнический ититут им. Антанаса Снечкуса(56) Авторское свидетельство СССРд 1226303, кл. С О И 29/04, 1986Авторское свидетельство СССРГ 1396047, кл. С 01 И 29/04, 1988) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО КОНТРОЛОГ 1 ЕРНЫХ КОНСТРУКЦИ 1 Изобретение относитсядефектов в конструкции,способам вибрационного клочных конструкций,Целью изобретения являетшение информативности.На чертеже показано устро"реализующее способ.Способ осуществляют следующобразом.Исследуемую балочную констру1 демпфируют в двух сеченияхмер, соединяя демпфируемые сс неподвижным основанием 2,2чениями. Колебания возбуждают приложенной к массе гармонической силой. После выявления положения дефекта изменяют жесткость упругого элемента, связывающего массу с неподвижным основанием, добиваясь равенства амплитуд колебаний массы при установке ее в дефектном сечении и при установке ь бездефектной выделенной зоне. По изменению жесткости упругого элемента судят о потере жесткости контролируемой конструкции. Соединение массы с основанием через упругий элемент с регулируемой жесткостью и изменение жесткости упругого элемента так, чтобы амплитуды колебаний массы при присоединении ее к исследуемой конструкции в дефектном сечении и беэдефектной зоне были равны, позволяет количественно определить потерю жесткости конструкцией в дефектном сечении, что повышает информативность способа. 1 ил. пфированнымконструкции евышающую ной зоны, анием 2 чеегулируемой в виде гоф ндра 5, заческой жид- ектрическиными к исспечивают та, равную ной эоны при45 отсутствии в ней дефекта. Возбуждают ко.лебания выделенной зоны, прикладываяк массе 3 с помощью вибратора 9, связанного через усилитель 10 мощностис генератором 11, гармоническую силу постоянной амплитуды. Частота возбуждающей силы в 4,5 раза меньше резонансной частоты изгибных колебаний выделенной зоны. С помощью датчика 12 связанного через усилитель13 с регистратором 14, измеряют амплитуду колебаний массы 3. Изменяютположение демпфированных сечений имассы 3, перемещая контролируемуюконструкцию относительно основания 2.Находят зависимость амплитуды колебаний массы 3 от ее расположения на исследуемой конструкции 1, по которойопределяют расположение дефекта вконтролируемой конструкции 1. Послевыявления расположения дефекта прирасположении массы 3 на дефектномсечении изменяют жесткость упругогоэлемента 4, добиваясь равенства амплитуды колебаний массы 3 амплитудеколебаний массы 3 при установке еена бездефектной выделенной зоне. Поизменению жесткости упругого элементаопределяемому по напряжению источника 8, подключенного к обмотке7, определяют потерю жесткости контролируемой конструкции 1 в дефектномсечении,Соединение массы 3 с неподвижнымоснованием 1 через упругий элемент 4 З 5с регулируемой жесткостью и изменениежесткости упругого элемента 4 так,чтобы амплитуды колебаний массы 3 приприсоединении ее к конструкции 1 вдефектном сечении и в беэдефектнойзоне былы равны, позволяет количественно определить потерю жесткостиконструкцией в дефектном сечении,что повышает информативность способа,П р и м е р. Определяют местоположение дефекта и потерю жесткостибалочной конструкции в виде стальногостержня длиной 2,5 м и диаметром6 мм. Основание в виде скобы имеетжесткость, в несколько десятков разпревышающую жесткость контролируемойэоны длиной 0,2 м.Перемещают контролируемую конструкцию относительно скобы и присоединенной массы 3. Упругий элемент 4выполняют иэ резинового гофрированного герметичного цилиндра, эаполненного керосином с мелким ферромагнетиком. Цилиндр охватывают электрической катушкой, подключенной к источнику питания.Суммарная масса датчика перемещения, одного механизма перемещения и присоединенной массы равна 0,255 кг.Подачей напряжения на обмотки катушки и его увеличением добиваются равенства жесткостей контролируемой зоны конструкции и подпирающей массу жесткости, Согласно тарировочной кривой эта жесткость, принятая как минимальная и характеризующая неповрежденную конструкцию, составила С = 15,6240 И/м. Затем определяют резонансную частоту, которая составила 176,3 Гц. Возбуждение упругих колебаний осуществляют на частоте 39 Гц. Дефект типа трещины обнаружен по изменению амплитуды, регистрируемой самописцем. После этого при расположении присоединенной массы в зоне дефекта увеличивают напряжение, подаваемое на обмотки катушки, и по тарировочной характеристике опредяют значение изменяемой жесткости, при которой амплитуда колебаний уменьшилась до первоначального значения. Оно составило 187488 И/м превысило начальное значение жесткости на 204.Таким образом, вследствие дефекта конструкция потеряла 204 своей первоначальной жесткости.формула изобретенияСпособ вибрационного контроля одномерных конструкций, по которому исследуемую конструкцию демпфируют в двух сечениях, присоединяют в середине выделенной эоны конструкции между демпфи" рованными сечениями массу, в 6,5 раза превышающую массу выделенной эоны, изменяют положения демпфированных сечений и массы, сохраняя расстояние между ними, при каждом положении демпфированных сечений и массы возбуждают колебания выделенной зоны конструкции, прикладывая к массе гармоническую силу постоянной амплитуды и постоянной частоты, меньше резо-, нансной частоты выделенной эоны, измеряют амплитуду колебаний массы, находят зависимость амплитуды колебаний массы от ее положения, по которой судят о положении дефекта и степени дефектности контролируемой конСоставитель Н,ЯмщиковТехред А.Кравчук Корректор Л.Патай Редактор С.Пекарь Заказ 6378/41 Тираж 709 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 5 15 струкции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности, массу соединяют с неподвижным основанием через упругий элемент с регулируемой жесткостью, при определении положения дефекта жесткость упругого элемента устанавливают равной изгибной жесткости бездефектной выделенной зоны, а после выявления по 16817 6ложения дефекта изменяют жесткостьупругого элемента, добиваясь равенства амплитуд колебаний масса при установке ее в дефектном сечении и при 5Юустановке в бездефектной выделенноизоне, и по изменению жесткости упругого элемента судят о потере жесткостиконтролируемой конструкции.