SU1582119A1 - Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member - Google Patents

Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member Download PDF

Info

Publication number
SU1582119A1
SU1582119A1 SU884617090A SU4617090A SU1582119A1 SU 1582119 A1 SU1582119 A1 SU 1582119A1 SU 884617090 A SU884617090 A SU 884617090A SU 4617090 A SU4617090 A SU 4617090A SU 1582119 A1 SU1582119 A1 SU 1582119A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
durability
layer
residual
attenuation
structural elements
Prior art date
Application number
SU884617090A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Семенович Перельман
Виктор Иванович Унылов
Александр Анатольевич Хлыбов
Игорь Евгеньевич Куров
Марк Иосифович Гуревич
Семен Витальевич Перельман
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4806
Горьковский Государственный Педагогический Институт Им.М.Горького
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4806, Горьковский Государственный Педагогический Институт Им.М.Горького filed Critical Предприятие П/Я Г-4806
Priority to SU884617090A priority Critical patent/SU1582119A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1582119A1 publication Critical patent/SU1582119A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к методам неразрушающего контрол , а именно к возможности определени  долговечности элементов судов, в авиации и других област х машиностроени . Целью изобретени   вл етс  снижение трудоемкости и повышение точности путем контрол  поверхностного сло  издели . В предлагаемом способе дл  определени  остаточной долговечности элементов конструкции измер ют изменение затухани  поверхностных волн Рэле  на двух частотах. Измерение затухани  осуществл ют до начала эксплуатации и в момент контрол  издели  в процессе его эксплуатации. Изменение затухани  характеризует динамику развити  поверхностных дефектов по отношению к начальному состо нию материала и позвол ет определить остаточную долговечность элементов конструкции. 1 ил.The invention relates to methods of non-destructive testing, in particular, to the possibility of determining the durability of the elements of ships, in aviation and other fields of engineering. The aim of the invention is to reduce labor intensity and increase accuracy by controlling the surface layer of the product. In the proposed method for determining the residual durability of structural elements, the change in attenuation of surface waves of Rele is measured at two frequencies. The attenuation measurement is performed prior to the start of operation and at the time of monitoring the product during its operation. The change in attenuation characterizes the dynamics of the development of surface defects in relation to the initial state of the material and makes it possible to determine the residual durability of structural elements. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к методам нераэрушающего. контрол , а именно к возможности определени  долговечности элементов судов, в авиации и других област х машиностроени .This invention relates to non-destructive methods. control, namely, the possibility of determining the durability of the elements of ships, in aviation and other fields of engineering.

Целью изобретени   вл етс  снижение трудоемкости и повышение точности путем контрол  поверхностного сло  издели .The aim of the invention is to reduce labor intensity and increase accuracy by controlling the surface layer of the product.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  реализации способа.The drawing shows the block diagram of the device for implementing the method.

Устройство состоит из генетатора 1 ультразвуковых колебаний, соединенного с излучателем 2, установленным на контролируемый участок издели  3, приемника 4 ультразвуковых колебаний, последовательно соединенного с усилителем 5 и измерителем 6 амплитуды электрических колебаний.The device consists of an ultrasound oscillator 1 connected to an emitter 2 installed on a controlled area of a product 3, a receiver 4 of ultrasonic oscillations connected in series with an amplifier 5 and a meter 6 of the amplitude of electrical oscillations.

Сущность изобретени  состоит в том, что в предлагаемом способе дл  определени  остаточной долговечности элементов конструкции измер ют изменение затухани  поверхностных волн Рэле  на двух частотах. Измерение затухани  осуществл ют до начала эксплуатации и в момент контрол  издели  в процессе его эксплуатации. Изменение затухани  характеризует динамику развити  поверхностных дефектов по отношению к начальному состо нию материала и позвол ет определ ть остаточную долговечность элементов конструкции.The essence of the invention is that in the proposed method for determining the residual durability of structural elements, the change in attenuation of surface waves of Rele is measured at two frequencies. The attenuation measurement is performed prior to the start of operation and at the time of monitoring the product during its operation. The change in attenuation characterizes the dynamics of the development of surface defects in relation to the initial state of the material and allows determining the residual durability of structural elements.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

На контролируемый участок издели  3 устанавливают излучатель 2 и прислOn the controlled area of the product 3 install the emitter 2 and

0000

fofo

toto

емник 4 на выбранном рассто нии ( мм). излучатель последовательно возбуждаетс  генератором 1 на частотах ft 20 МГц и f 3 МГц, После прохождени  контролируемого участка поверхностные волны преобразуютс  в электрический сигнал приемником 4, усиливаютс  усилителем 5 и подаютс  на измеритель 6 амплитуды электриче- ских колебаний.capacitor 4 at a selected distance (mm). the emitter is sequentially excited by oscillator 1 at frequencies of 20 MHz and f 3 MHz. After passing through the monitored section, the surface waves are converted into an electrical signal by receiver 4, amplified by amplifier 5 and fed to the meter 6 amplitude of electrical oscillations.

Выбор частот объ сн етс  тем, что при усталостном разрушении в поверхностном слое толщиной 3 размеров зерен в течение 10-15% долговечности элемента конструкции формируетс  плотность микроповреждений, близка  к критической . В остальной толще металла (контролируемой на частоте fj) критическа  плотность микроповреждений достигаетс  непосредственно перед разрушением .The choice of frequencies is due to the fact that in case of fatigue failure, the density of microdamages is formed in the surface layer with a thickness of 3 grain sizes within 10-15% of the durability of the structural element, which is close to critical. In the remaining thickness of the metal (controlled at the frequency fj), the critical density of microdamages is reached immediately before destruction.

Остаточную долговечность образца вычисл ют по формуле, которую можно выразить через значени  измеренных амплитуд. Амплитуда волны, прошедшей рассто ние L, вычисл етс  по формулеThe residual durability of the sample is calculated by a formula that can be expressed in terms of the measured amplitudes. The amplitude of the wave passing the distance L is calculated by the formula

А° AQexp(-2c/L),A ° AQexp (-2c / L),

где А0 - амплитуда возбуждаемой волны d - коэффициент затухани . Изменение амплитуды прошедшей волны, вызванное повреждени ми материала , описываетс  следующей формулой: where A0 is the amplitude of the excited wave; d is the attenuation coefficient. The change in amplitude of the transmitted wave caused by material damage is described by the following formula:

А А0ехр ( + do/) , A Aohr (+ do /),

где ud - изменение коэффициента затухани , вызванное повреждени ми в материале. Измер   амплитуды волн, прошедших рассто ние L до начала эксплуатации А° и после некоторой наработки А1, получим значение изменени  коэффициента затухани where ud is the change in attenuation coefficient caused by damage to the material. Measuring the amplitude of the waves that have passed the distance L before the start of operation А ° and after some operating time A1, we obtain the value of the change in the attenuation coefficient

-  -

Подстановка значени  о/ в выражение дл  остаточной долговечности на частотах Ј1 и f 2 приводит к формуле остаточной долговечности через а шл1ггуды поверхн остных волн, измеренных до начала эксплуатации и по- слге некоторой наработкиSubstitution of the o / v value for the residual durability at frequencies Ј1 and f 2 leads to the formula for residual durability through and across the surface waves measured before operation and after some time.

1 414

InIn

АBUT

Сравнение результатов вычислени  остаточной долговечности по приведенной формуле с наработанным числом циклов показывает, что предложенна  методика контрол  позвол ет прогнозировать момент разрушени . В качестве критери  выработки ресурса следуAi A comparison of the results of calculating the residual durability by the above formula with the accumulated number of cycles shows that the proposed control method makes it possible to predict the moment of destruction. As a criterion for the development of the resource should

ет вз ть отношение InDoesn't take an In ratio

АBUT

1 А 1 A

равное 0,7. Это соответствует 70% исчерпани  ресурса конструкции и обеспчивает безопасную эксплуатацию.equal to 0.7. This corresponds to 70% of the exhaustion of the construction life and ensures safe operation.

Применение этого метода позволит повысить точность прогноза за счет учета изменени  приповерхностной структуры образца в процессе усталостного разрушени . Снижение трудоемкости достигаетс  за счет сокращени  работ, св занных с изготовлением и установкой образцов-свидетелей , и за счет того, что поверхностные волны позвол ют контролировать одновременно большую поверхность конструкции , определ емую рассто нием между приемным и излучающим датчиками . Кроме того, отпадает необходимость в работах, св занных с измерением нагружени  и напр жений, действующих в зоне контрол .The use of this method will improve the accuracy of the forecast by taking into account changes in the surface structure of the sample during fatigue failure. The reduction in labor intensity is achieved by reducing the work associated with the manufacture and installation of witness samples, and due to the fact that surface waves allow you to simultaneously control a large surface of the structure, determined by the distance between the receiving and radiating sensors. In addition, there is no need for work related to the measurement of loading and stresses operating in the control zone.

Claims (1)

Формула изобретени  Ультразвуковой способ определени  остаточной долговечности элементов конструкции, заключающийс  в том, что возбуждают и принимают ультразвуковые колебани , прошедшие контролируемый участок конструкции, измер ют параметры прин тых колебаний, по значению которых суд т об остаточной долговечности элементов конструкции , отличающийс  тем, что, с целью снижени  трудоемкости и повышени  точности путем контрол  поверхностного сло  издели  последовательно возбуждают волну Рэ- ле  в слое толщиной не более трех размеров зерен и в слое толщиной не менее дес ти размеров зерен материал конструкции, в качестве параметров прин тых колебаний измер ют коэффициент затухани , а остаточную долговечность N определ ют по формулеThe Ultrasonic Method for Determining the Residual Durability of Structural Elements, which consists in exciting and receiving ultrasonic vibrations that have passed through a controlled part of the structure, measures the parameters of the received oscillations, judging by the value of which the residual durability of the structural elements, characterized in that in order to reduce labor intensity and increase accuracy by controlling the surface layer of the product, a Rayleigh wave in a layer of no more than three thicknesses is successively excited In the grain and in a layer with a thickness of at least ten grain sizes, the material of the structure, the attenuation coefficient is measured as parameters of the received vibrations, and the residual life N is determined by the formula Нл 1 ОстNl 1 East А 1 ° г гA 1 ° g гдеWhere ;; и °( значени  коэффициента затухани  соответственно до начала экс- плутации в i-й мо51582119and ° (the values of the attenuation coefficient, respectively, prior to the start of operation in the i-th MO51582119 мент измерений в слое толщиной не более трех размеров зерен материала конструкции;measurement element in a layer of a thickness not exceeding three grain sizes of the construction material; и ef - то же, в слое толщиной не менее дес ти размеров зерен материала конструкции.and ef is the same, in a layer of at least ten grain sizes of the material of construction.
SU884617090A 1988-09-26 1988-09-26 Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member SU1582119A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884617090A SU1582119A1 (en) 1988-09-26 1988-09-26 Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884617090A SU1582119A1 (en) 1988-09-26 1988-09-26 Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1582119A1 true SU1582119A1 (en) 1990-07-30

Family

ID=21413765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884617090A SU1582119A1 (en) 1988-09-26 1988-09-26 Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1582119A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569039C2 (en) * 2013-10-29 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method for non-destructive inspection of defects using surface acoustic waves

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1026036, кл. G 01 N 29/00, 1983. Дефектоскопи , 1984, № 10, с.57-60. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569039C2 (en) * 2013-10-29 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method for non-destructive inspection of defects using surface acoustic waves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brindley et al. Acoustic emission—3: The use of ring-down counting
EP0242060B1 (en) Acoustic inspection method for ceramic coatings of catalytic converter monolith substrates
SU1582119A1 (en) Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member
US4823609A (en) Ultrasonic method and apparatus for determining crack opening load
RU2099698C1 (en) Ultrasonic method measuring characteristics of stressed-deformed state of bolted and studded joints
RU2146818C1 (en) Method determining characteristics of stress-deformed state of structural materials
SU1158920A1 (en) Device for ultrasonic check of quality of heterogeneous concrete structures
RU2231057C2 (en) Process of nondestructive test of degree of damage of metals in used elements of thermal power equipment
SU1024829A1 (en) Thin-walled article acoustic testing method
SU1228007A1 (en) Method of article ultrasonic inspection
Kachanov et al. Choosing parameters of space-time signal processing in ultrasonic structuroscopy of cast-iron molds subjected to thermal cycling
SU1714496A1 (en) Acoustic emission method of determining accumulation of corrosion damages in reinforced concrete structures subjected to corrosion
SU1698746A1 (en) Method of ultrasonic check of adhesion continuity of two materials with different acoustic resistance
RU2760472C1 (en) Method for determining the elastic modulus of fiberglass during ultrasonic non-destructive testing
SU1265601A1 (en) Method for checking quality of piezoelectric converter acoustic contact in flaw detection of articles and device for effecting same
SU1673950A1 (en) Method of ultrasonic quality control of a plastic envelope
SU1578635A1 (en) Method of acoustic flaw detection of articles
SU451906A1 (en) Ultrasonic immersion method for measuring the thickness of tubular products
SU1698748A1 (en) Method of forecasting the materials and products strength
SU1265596A1 (en) Method for ultrasonic flaw detection of articles
SU1441297A1 (en) Method of ultrasonic inspection of materials
SU1732258A1 (en) Piece of work ultrasonic testing by scanning beam method using
SU1320734A1 (en) Method of acoustic-emission check of articles
SU1027604A1 (en) Acoustic contact checking method
SU1335866A1 (en) Method of checking quality of acoustic contact