RU2009479C1 - Non-destructive control method - Google Patents

Non-destructive control method Download PDF

Info

Publication number
RU2009479C1
RU2009479C1 SU4730376A RU2009479C1 RU 2009479 C1 RU2009479 C1 RU 2009479C1 SU 4730376 A SU4730376 A SU 4730376A RU 2009479 C1 RU2009479 C1 RU 2009479C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
products
samples
parameters
sample
strength
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Лещенко
В.Н. Савенков
О.П. Торопчин
Original Assignee
Лещенко Александр Степанович
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 Лещенко Александр Степанович filed Critical Лещенко Александр Степанович
Priority to SU4730376 priority Critical patent/RU2009479C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2009479C1 publication Critical patent/RU2009479C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: non-destructive control. SUBSTANCE: relation between strength parameters and parameters of electric or sonic fields is chosen in form of coefficient of k-level of destruction; this coefficient is calculated according to equation given in the description of the invention. EFFECT: improved precision of measurement of carrying capacity of the item depending on level of destructions in the item. 1 cl, 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю физических параметров материалов и может быть использовано для определения величины напряжения в длинных стержнях или трубах типа кабель-тросы или шлангокабели, а также для тарировки образцов при оценке повреждаемости материалов в процессе усталостных испытаний и для контроля изделий в процессе восприятия динамических нагрузок. The invention relates to non-destructive testing of the physical parameters of materials and can be used to determine the magnitude of the voltage in long rods or pipes such as cable cables or umbilicals, as well as for calibration of samples when assessing damage to materials during fatigue testing and for monitoring products in the process of perceiving dynamic loads .

Известен способ контроля изделия в процессе его производства (реализованный в устройстве) (1), основанный на неразрушающем контроле методом акустической эмиссии. A known method of monitoring the product in the process of its production (implemented in the device) (1), based on non-destructive testing by the method of acoustic emission.

Недостатками его являются слабость сигналов эмиссии по сравнению с уровнями других шумов в деформируемом материале, т. е. плохая помехозащищенность способа, ненадежный электроакустический контакт датчиков с контролируемым изделием, т. е. снижение надежности контроля и большая трудоемкость из-за необходимости использования вместо одного, нескольких датчиков для определения координат дефектов. Its disadvantages are the weakness of the emission signals compared with other noise levels in the deformable material, i.e., the poor noise immunity of the method, unreliable electro-acoustic contact of the sensors with the controlled product, i.e., a decrease in the reliability of control and the high complexity due to the need to use instead of one, several sensors to determine the coordinates of defects.

Известен способ обнаружения трещин в изделиях (2), основанный на виброакустическом контроле изделий, имеющих плоскость сравнения. Способ заключается в том, что крепят изделие по плоскости симметрии, возбуждают ударом упругие колебания в одной части изделия, измеряют декремент затухания упругих колебаний, аналогичные измерения проводят в симметричной точке во второй части изделия и сравнивают величины декрементов. A known method for detecting cracks in products (2), based on vibro-acoustic control of products having a reference plane. The method consists in securing the product along a plane of symmetry, exciting elastic vibrations in one part of the product with a shock, measuring the attenuation decrement of elastic vibrations, similar measurements are carried out at a symmetric point in the second part of the product, and decrements are compared.

Недостатками этого способа являются механическое возбуждение колебаний в изделии путем соударения, что не всегда приемлемо, может привести к поверхностным нарушениям изделий и невозможность установления зависимости несущей способности изделия (или предела прочности) от уровня накопленных в нем повреждений. The disadvantages of this method are the mechanical excitation of vibrations in the product by impact, which is not always acceptable, can lead to surface violations of the products and the inability to establish the dependence of the bearing capacity of the product (or tensile strength) on the level of damage accumulated in it.

Известен способ определения механической добротности образцов с помощью ультразвуковых колебаний (3), в котором возбуждают колебания в образце через воздушный слой, измеряют время послезвучания образца, выбирают толщину воздушного слоя, измеряют время затухания колебаний, по которому определяют механическую добротность образца. A known method for determining the mechanical figure of merit of samples using ultrasonic vibrations (3), in which excite oscillations in the sample through the air layer, measure the after-sound time of the sample, select the thickness of the air layer, measure the decay time of the oscillations, which determine the mechanical figure of merit of the sample.

Недостатком этого способа является невозможность точного определения места нахождения дефекта и выявления зависимости несущей способности образца, от уровня накопленных в нем повреждений. The disadvantage of this method is the inability to accurately determine the location of the defect and identify the dependence of the bearing capacity of the sample on the level of damage accumulated in it.

Наиболее близким к изобретению является способ неразрушающего контроля изделий или образцов (4), заключающийся в том, что по группе изделий или образцов из серии определяют прочностные свойства, разрушая часть из них и прикладывая механическую нагрузку к остальным, определяют прочностные свойства до и после нагружения, одновременно воздействуют на них акустическим полем, измеряют параметр А (амплитуда эхо-импульсов за цикл нагружения), соответствующий определенному нагружению, устанавливают вид связи параметров неразрушающего контроля и параметров прочности изделия или образца из группы, проводят неразрушающий контроль изделий из серии с помощью электрического или акустического поля, сравнивают результаты этого контроля со значением, рассчитанным по группе изделий, и по результатам сравнения судят о состоянии контролируемого изделия или образца. Closest to the invention is a method of non-destructive testing of products or samples (4), which consists in the fact that the strength properties are determined by a group of products or samples from a series, destroying some of them and applying mechanical load to the others, strength properties are determined before and after loading, simultaneously affect them with an acoustic field, measure parameter A (amplitude of echo pulses per loading cycle) corresponding to a specific load, establish the type of connection of the parameters of non-destructive testing and products Strength parameters or sample from the group is carried out non-destructive testing of a series of products by means of electric or acoustic fields, compared with the results of the control value calculated by the group of products, and by comparing the judge the controlled condition of the product or sample.

На фиг. 1 и 2 представлена схема реализации способа соответственно эхо-методом и теневым методом. In FIG. 1 and 2 show a diagram of the implementation of the method, respectively, by the echo method and the shadow method.

Схема содержит образец 1 с установленными дефектами 2, ультразвуковые преобразователи 3,4, генератор 5 зондирующих импульсов, синхронизатор 6, генератор 7, усилитель 8 и самописец 9. The circuit contains a sample 1 with identified defects 2, ultrasonic transducers 3.4, a probe pulse generator 5, a synchronizer 6, a generator 7, an amplifier 8, and a recorder 9.

Способ заключается в следующем. The method is as follows.

По группе изделий или образцов из серии определяют прочностные свойства, в частности, устанавливают несущую способность плоского образца или предел прочности σb от уровня накопленных в нем повреждений.Strength properties are determined by a group of products or samples from a series, in particular, the bearing capacity of a flat sample or tensile strength σ b are determined from the level of damage accumulated in it.

σ o b =

Figure 00000001
, где Рmax - максимальное усилие, вызывающее разрыв образца,
Fо - начальная площадь поперечного сечения образца.σ o b =
Figure 00000001
where P max - the maximum force causing the rupture of the sample,
F about - the initial cross-sectional area of the sample.

Затем, прикладывают механическую нагрузку (циклический изгиб) к остальным образцам и устанавливают зависимость прочности от параметра А, например, амплитуды ультразвукового сигнала при эхо- или теневом способе контроля:
σb = f(A) .
Then, a mechanical load (cyclic bending) is applied to the remaining samples and the strength is determined as a parameter A, for example, the amplitude of an ultrasonic signal with an echo or shadow control method:
σ b = f (A).

Конкретный характер этой зависимости можно получить в процессе испытаний. The specific nature of this relationship can be obtained in the test process.

В простейшем виде получим линейную зависимость:
σb= σо - kA, где k - коэффициент определяемый экспериментально

Figure 00000002
k =
Figure 00000003
.In the simplest form, we obtain a linear dependence:
σ b = σ о - kA, where k is the coefficient determined experimentally
Figure 00000002
k =
Figure 00000003
.

Как правило, разрушение образцов проводят после получения σb.Typically, the destruction of the samples is carried out after receiving σ b .

При линейной зависимости коэффициент k для каждой группы образцов с разным уровнем повреждаемости должен быть одинаков. Если же не так, то ищется другая зависимость - парабола, например: k =

Figure 00000004
или k =
Figure 00000005

П р и м е р. Металлические образцы по ГОСТ 1497-61 изготовленные для испытаний на растяжение или усталостные испытания сначала испытывают на разрыв и определяют при этом предел прочностиσb о усталостных дефектов. Например, берут пять образцов и один из них на разрывной машине разрывают, причем готовят к испытаниям и изготавливают четыре группы таких образцов из разных партий одного и того же материала (или из одной партии). Сечение образца должно быть плоским. На всех образцах размечают базу прозвучивания, длиной l, одинаковую для всех 20 штук образцов. Один из целых образцов в каждой из четырех групп используют для начальной настройки прибора ультразвукового контроля. Длина прозвучивания l была выбрана равной 100 мм. Полезный сигнал (амплитуда А) в пределах выбранного строб-импульса на этом образце равен нулю. В других образцах создаются усталостные дефекты, например, на машине ГМС-50 за пределами упругости образцов в средней части, в пределах базы прозвучивания при растяжении или испытании на усталость. Статической или циклической нагрузки подвергаются все 4 группы из 4 образцов, определенной для каждой группы базой циклов нагружения. В результате в одной и той же группе все образцы имеют одинаковый уровень повреждаемости. Образцы прозвучивают ультразвуковым дефектоскопом УД-10 на той же постоянной базе прозвучивания, где образуются усталостные дефекты. Образцы прозвучивают, определяется амплитуда А для каждого образца, затем они испытываются на разрыв и определяется σb. Результаты испытаний усредняются. По одному образцу из каждой группы (желательно со средним значением амплитуды) оставляют в качестве эталонных. При линейной зависимости, например: σb= σb о-kA коэффициент k для каждой группы образцов с разным уровнем повреждаемости должен быть одинаков. Геометрические размеры выявляемых дефектов определялись по искусственным дефектам (эталонным) с использованием АРД-диаграмм. Экспериментально находился закон изменения амплитуды в зависимости от роста дефектов.With a linear relationship, the coefficient k for each group of samples with different levels of damage should be the same. If not, then another dependence is sought - a parabola, for example: k =
Figure 00000004
or k =
Figure 00000005

PRI me R. Metal samples according to GOST 1497-61 made for tensile tests or fatigue tests are first tested for tensile strength and the tensile strength σ b of fatigue defects is determined in this case. For example, five samples are taken and one of them is torn on a tensile testing machine, and they are prepared for testing and four groups of such samples are made from different batches of the same material (or from one batch). The cross section of the sample should be flat. On all samples, a sounding base, length l, is the same for all 20 pieces of samples. One of the whole samples in each of the four groups is used for initial tuning of the ultrasonic testing device. The sounding length l was chosen equal to 100 mm. The useful signal (amplitude A) within the selected strobe pulse on this sample is zero. In other samples, fatigue defects are created, for example, on a GMS-50 machine beyond the elasticity of the samples in the middle part, within the sounding base during tensile or fatigue tests. Static or cyclic loads are exposed to all 4 groups of 4 samples, defined for each group by the basis of loading cycles. As a result, in the same group, all samples have the same level of damage. Samples are sounded by an ultrasonic flaw detector UD-10 on the same constant sounding base, where fatigue defects are formed. Samples are sounded, amplitude A is determined for each sample, then they are tested for breaking and σ b is determined. Test results are averaged. One sample from each group (preferably with an average amplitude) is left as a reference. With a linear relationship, for example: σ b = σ b о -kA, the coefficient k for each group of samples with different levels of damage should be the same. The geometric dimensions of the detected defects were determined by artificial defects (reference) using ARD diagrams. The law of amplitude variation was experimentally determined depending on the growth of defects.

Аналогично проводятся испытания при использовании изменения электрического сопротивления образца в процессе деформации. При этом можно измерять как сопротивление прямым методом так и напряжение на базе измерения с помощью электронного миллиомметра Е6-12. Similarly, tests are carried out using changes in the electrical resistance of the sample during deformation. In this case, it is possible to measure both the resistance by the direct method and the voltage based on the measurement using an E6-12 electronic milliometer.

Способ увеличивает точность установления несущей способности (или предела прочности) от уровня накопленных в нем повреждений, позволяет определять местонахождение дефекта, а также наблюдать последовательность развития и переход одного этапа разрушения в другой, зафиксировать порог разрушения, то есть обеспечить прогнозирование ресурса изделий. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1206685, кл. G 01 N 29/04, 1984. The method increases the accuracy of establishing the bearing capacity (or tensile strength) from the level of damage accumulated in it, allows you to determine the location of the defect, as well as to observe the sequence of development and the transition of one stage of destruction to another, to fix the threshold of destruction, that is, to predict the resource of products. (56) 1. USSR author's certificate N 1206685, cl. G 01 N 29/04, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР N 1228008, G 01 N 29/04, 1983. 2. USSR author's certificate N 1228008, G 01 N 29/04, 1983.

3. Авторское свидетельство СССР N 1229680, G 01 N 29/04, 1984. 3. Copyright certificate of the USSR N 1229680, G 01 N 29/04, 1984.

4. Труды 10-й ежегодной конференции, т. 3В, Лондон Нью-Йорк, Санта Крус, 1984, 1243-1250, перевод ВЦП N М-33040 (прототип). 4. Proceedings of the 10th annual conference, vol. 3B, London New York, Santa Cruz, 1984, 1243-1250, translation of the MCP N M-33040 (prototype).

Claims (4)

1. Способ неразрушающего контроля изделий или образцов, заключающийся в том, что по группе изделий или образцов с плоским сечением из серии определяют прочностные свойства, разрушая часть из них и прикладывая механическую нагрузку к остальным, определяют прочностные свойства до и после нагружения, одновременно воздействуют на них электрическим или акустическим полем, измеряют параметр А, соответствующий определенному нагружению, устанавливают вид связи параметров неразрушающего контроля и параметров прочности изделия или образца из группы, проводят неразрушающий контроль изделий из серии с помощью электрического или акустического поля, сравнивают результаты этого контроля со значением, рассчитанным по группе изделий, и по результатам сравнения судят о состоянии контролируемого изделия или образца, отличающийся тем, что связь между параметрами прочности и параметрами электрического или акустического поля выбирают в виде коэффициента К уровня повреждаемости, который рассчитывают по формулам
K =
Figure 00000006
, K =
Figure 00000007
или K =
Figure 00000008
/
где σв oв - начальный предел прочности и предел прочности после циклической нагрузки соответственно;
n = 1, 2, 3 - показатель степени.
1. The method of non-destructive testing of products or samples, which consists in the fact that the strength properties are determined by a group of products or samples with a flat section from a series, destroying some of them and applying a mechanical load to the others, strength properties are determined before and after loading, at the same time they affect them with an electric or acoustic field, measure the parameter A corresponding to a specific load, establish the type of connection of the parameters of non-destructive testing and strength parameters of the product or sample from g groups, conduct non-destructive testing of products from the series using an electric or acoustic field, compare the results of this control with the value calculated by the group of products, and according to the results of comparison judge the state of the controlled product or sample, characterized in that the relationship between the strength parameters and electric parameters or the acoustic field is selected in the form of a coefficient K of the damage level, which is calculated by the formulas
K =
Figure 00000006
, K =
Figure 00000007
or K =
Figure 00000008
/
where σ in oin - the initial tensile strength and tensile strength after cyclic loading, respectively;
n = 1, 2, 3 - exponent.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к образцам или изделиям прикладывают статическую нагрузку. 2. The method according to p. 1, characterized in that a static load is applied to the samples or products. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к образцам или изделиям прикладывают динамическую нагрузку. 3. The method according to claim 1, characterized in that a dynamic load is applied to the samples or products. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к образцам или изделиям прикладывают циклическую нагрузку. 4. The method according to p. 1, characterized in that a cyclic load is applied to the samples or products.
SU4730376 1989-08-16 1989-08-16 Non-destructive control method RU2009479C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4730376 RU2009479C1 (en) 1989-08-16 1989-08-16 Non-destructive control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4730376 RU2009479C1 (en) 1989-08-16 1989-08-16 Non-destructive control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009479C1 true RU2009479C1 (en) 1994-03-15

Family

ID=21466444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4730376 RU2009479C1 (en) 1989-08-16 1989-08-16 Non-destructive control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2009479C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109765019A (en) * 2019-03-12 2019-05-17 四川大学 A kind of ultrasonic resonance multiaxis bending fatigue experimental device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109765019A (en) * 2019-03-12 2019-05-17 四川大学 A kind of ultrasonic resonance multiaxis bending fatigue experimental device
CN109765019B (en) * 2019-03-12 2023-10-13 四川大学 Ultrasonic resonance multiaxial bending fatigue experimental device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7546769B2 (en) Ultrasonic inspection system and method
US6810743B2 (en) Non-destructive evaluation of wire insulation and coatings
US5425272A (en) Relative resonant frequency shifts to detect cracks
US4639669A (en) Pulsed electromagnetic nondestructive test method for determining volume density of graphite fibers in a graphite-epoxy composite material
US5495763A (en) Method for resonant measurement
US5714688A (en) EMAT measurement of ductile cast iron nodularity
US5631423A (en) Method for resonant measurement
RU2002120198A (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROL OR INSPECTION OF THIN MATERIAL
WO2006110089A1 (en) Method and apparatus for assessing quality of rivets using ultrasound
US1414077A (en) Method and apparatus for inspecting materiai
US4231259A (en) Method and apparatus for non-destructive evaluation utilizing the internal friction damping (IFD) technique
RU2009479C1 (en) Non-destructive control method
RU2308028C2 (en) Method of detecting object defects
JP2611084B2 (en) How to select an ultrasonic probe
JP2003149214A (en) Nondestructive inspecting method and its apparatus using ultrasonic sensor
US5193395A (en) Method and apparatus for determination of material residual stress
Bayer et al. Early detection of fatigue damage through ultrasonic non-destructive evaluation—Part II: Experimental
US3867836A (en) Crack detection apparatus and method
JPH0792139A (en) Method for evaluating fatigue damage of material
SU1803785A1 (en) Method and device for estimating fatigue life of structure components
RU2111485C1 (en) Method for non-destructive flaw detection
JPH06242086A (en) Ultrasonic inspection system
JPS627505B2 (en)
SU1585742A1 (en) Device for determining quality of hard materials
SU976507A1 (en) Method of non-destructive testing of bulk charge in dielectric materials