RU2010116329A - METHOD FOR FORECASTING RESIDUAL RESOURCE OF METAL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR FORECASTING RESIDUAL RESOURCE OF METAL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDF

Info

Publication number
RU2010116329A
RU2010116329A RU2010116329/28A RU2010116329A RU2010116329A RU 2010116329 A RU2010116329 A RU 2010116329A RU 2010116329/28 A RU2010116329/28 A RU 2010116329/28A RU 2010116329 A RU2010116329 A RU 2010116329A RU 2010116329 A RU2010116329 A RU 2010116329A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
input
analog
output
acoustic emission
Prior art date
Application number
RU2010116329/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2448343C2 (en
Inventor
Алексей Леонидович Бобров (RU)
Алексей Леонидович Бобров
Людмила Николаевна Степанова (RU)
Людмила Николаевна Степанова
Сергей Иванович Кабанов (RU)
Сергей Иванович Кабанов
Евгений Юрьевич Лебедев (RU)
Евгений Юрьевич Лебедев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сооб
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сооб, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сооб
Priority to RU2010116329/28A priority Critical patent/RU2448343C2/en
Publication of RU2010116329A publication Critical patent/RU2010116329A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2448343C2 publication Critical patent/RU2448343C2/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

1. Акустико-эмиссионный способ прогнозирования остаточного ресурса металлических изделий, заключающийся в том, что изделие разбивают на n секторов, содержащих не менее трех акустических преобразователей, изделие нагружают, регистрируют сигналы акустической эмиссии, измеряют их параметры, осуществляют регистрацию времени прихода сигналов на акустические преобразователи и вычисление по ним координат развивающихся дефектов, отличающийся тем, что предварительно изделие нагружают до 0,5 значения рабочей нагрузки, при этом определяют максимальную активность сигналов, превышающих пороговый уровень Uпор>Uш, (где Uш - уровень шума) и задают скорость подачи нагрузки в зависимости от этой активности, после этого проводят нагружение, превышающее на 10-15% рабочую нагрузку, затем проводят нагружение до максимальной рабочей нагрузки с заданной скоростью подачи нагрузки, регистрируют сигналы акустической эмиссии этих этапов нагружения, проводят кластеризацию сигналов акустической эмиссии по коэффициенту взаимной корреляции сигналов, а остаточный ресурс металлических изделий определяют по формуле ! , ! где N - допустимое число циклов эксплуатации изделия; ! Кин - коэффициент, учитывающий величину относительных напряжений в зоне локализации источника сигналов акустической эмиссии; ! F(EΣ) - функциональная зависимость, отражающая влияние на долговечность изделия суммарной энергии сигналов акустической эмиссии в зоне локализации; !Р - доверительная вероятность безотказной работы изделия; ! α - корреляционный коэффициент определяемый как , где kcp - средний коэффициент корреляции между всеми сигналами источника; ! ki,i+1 - коэ 1. The acoustic emission method for predicting the residual life of metal products, which consists in the fact that the product is divided into n sectors containing at least three acoustic transducers, the product is loaded, acoustic emission signals are recorded, their parameters are measured, and the time of arrival of signals to the acoustic transducers is recorded and calculating the coordinates of developing defects from them, characterized in that the product is pre-loaded to 0.5 of the value of the workload, while maxi is determined the maximum activity of signals exceeding the threshold level Uпор> Ush (where Ush is the noise level) and set the speed of the load depending on this activity, then load is carried out, exceeding the work load by 10-15%, then load to the maximum working load at a given feed rate, the acoustic emission signals of these loading stages are recorded, the acoustic emission signals are clustered by the cross-correlation coefficient of the signals, and the residual life of metal products is determined They use the formula! ! where N is the allowable number of product operation cycles; ! Kin - coefficient taking into account the magnitude of the relative stresses in the localization zone of the source of acoustic emission signals; ! F (EΣ) is a functional dependence reflecting the effect on the product life of the total energy of acoustic emission signals in the localization zone; ! P - confidence probability of product uptime; ! α is the correlation coefficient defined as, where kcp is the average correlation coefficient between all source signals; ! ki, i + 1 - coe

Claims (2)

1. Акустико-эмиссионный способ прогнозирования остаточного ресурса металлических изделий, заключающийся в том, что изделие разбивают на n секторов, содержащих не менее трех акустических преобразователей, изделие нагружают, регистрируют сигналы акустической эмиссии, измеряют их параметры, осуществляют регистрацию времени прихода сигналов на акустические преобразователи и вычисление по ним координат развивающихся дефектов, отличающийся тем, что предварительно изделие нагружают до 0,5 значения рабочей нагрузки, при этом определяют максимальную активность сигналов, превышающих пороговый уровень Uпор>Uш, (где Uш - уровень шума) и задают скорость подачи нагрузки в зависимости от этой активности, после этого проводят нагружение, превышающее на 10-15% рабочую нагрузку, затем проводят нагружение до максимальной рабочей нагрузки с заданной скоростью подачи нагрузки, регистрируют сигналы акустической эмиссии этих этапов нагружения, проводят кластеризацию сигналов акустической эмиссии по коэффициенту взаимной корреляции сигналов, а остаточный ресурс металлических изделий определяют по формуле1. The acoustic emission method for predicting the residual life of metal products, namely, that the product is divided into n sectors containing at least three acoustic transducers, the product is loaded, acoustic emission signals are recorded, their parameters are measured, and the time of arrival of signals to the acoustic transducers is recorded and calculating the coordinates of developing defects from them, characterized in that the product is pre-loaded to 0.5 of the value of the workload, while maxi is determined the maximum activity of signals exceeding the threshold level U then > U w (where U w is the noise level) and set the feed rate depending on this activity, then load is carried out, exceeding the working load by 10-15%, then load to the maximum working load with a given feed rate, the acoustic emission signals of these loading stages are recorded, the acoustic emission signals are clustered by the cross-correlation coefficient of the signals, and the residual life of metal products is determined fissioning of formula
Figure 00000001
,
Figure 00000001
,
где N - допустимое число циклов эксплуатации изделия;where N is the allowable number of product operation cycles; Кин - коэффициент, учитывающий величину относительных напряжений в зоне локализации источника сигналов акустической эмиссии;To in - coefficient taking into account the magnitude of the relative stresses in the localization zone of the source of acoustic emission signals; F(EΣ) - функциональная зависимость, отражающая влияние на долговечность изделия суммарной энергии сигналов акустической эмиссии в зоне локализации;F (E Σ ) is a functional dependence reflecting the effect on the product life of the total energy of acoustic emission signals in the localization zone; Р - доверительная вероятность безотказной работы изделия;P is the confidence probability of product uptime; α - корреляционный коэффициент определяемый как
Figure 00000002
, где kcp - средний коэффициент корреляции между всеми сигналами источника;
α is the correlation coefficient defined as
Figure 00000002
where k cp is the average correlation coefficient between all source signals;
ki,i+1 - коэффициент корреляции между двумя соседними по времени прихода сигналами от источника;k i, i + 1 - correlation coefficient between two neighboring signals from the source, which are neighboring in time of arrival; m - общее число сигналов от источника;m is the total number of signals from the source; λ - коэффициент активности дефекта, определяемый по формуле
Figure 00000003
, где K1 - коэффициент, определяемый экспериментально по времени работы до разрушения;
λ is the defect activity coefficient, determined by the formula
Figure 00000003
where K 1 is the coefficient determined experimentally by the time of operation before failure;
АΔt - активность источника сигналов акустической эмиссии в интервале времени Δt;And Δt is the activity of the source of acoustic emission signals in the time interval Δt; tк - время окончания испытаний;t to - time of the end of the test; Amax - максимальная активность источника за время испытаний;A max - maximum activity of the source during the test; F(Amax) - нагрузка при максимальной активности источника;F (A max ) - load at maximum source activity; Fmax - максимальная нагрузка за время испытания.F max - maximum load during the test.
2. Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для диагностирования остаточного ресурса металлических изделий, состоящее из 1…k каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, основного усилителя, выход которого соединен с неинвертирующим входом аналогового компаратора и входом аналого-цифрового преобразователя, а также содержит цифро-аналоговый преобразователь, оперативное запоминающее устройство, устройство управления каналом, выход которого соединен с шиной компьютера, связанной с центральным процессором компьютера, отличающееся тем, что в каждый канал дополнительно введены узкополосные полосовые фильтры, аналоговые интеграторы, аналого-цифровые преобразователи частотных диапазонов, оперативное запоминающее устройство кода диапазонов, оперативное запоминающее устройство корреляционной матрицы, микропроцессор, таймер-счетчик временных интервалов, при этом в каждом канале выход основного усилителя соединен с 1…n входами узкополосных фильтров, выходы которых соединены с первыми входами 1…n аналоговых интеграторов, вторые входы которых объединены и соединены с первым выходом таймер-счетчика временных интервалов, а выходы 1…n аналоговых интеграторов соединены с первыми входами 1…n аналого-цифровых преобразователей сигналов частотных диапазонов, вторые входы которых объединены и соединены со вторым выходом таймер-счетчика временных интервалов и первым аналоговым входом микропроцессора, цифровые выходы аналого-цифровых преобразователей сигналов частотных диапазонов объединены и соединены с входом оперативного запоминающего устройства кода диапазонов, а его выход двунаправленной шиной соединен со вторым входом микропроцессора, аналоговый выход которого соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства кода диапазонов, выход оперативного запоминающего устройства корреляционной матрицы двунаправленной шиной соединен с третьим входом микропроцессора, второй аналоговый выход которого соединен с входом таймер-счетчика временных интервалов, а выход аналого-цифрового преобразователя акустического канала шиной соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства акустического сигнала, второй вход которого двунаправленной шиной соединен со вторым входом устройства управления каналом, а его третий вход двунаправленной шиной соединен с четвертым входом микропроцессора, первый выход устройства управления каналом соединен с третьим входом оперативного запоминающего устройства акустического сигнала, его второй выход соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с неинвертирующим входом аналогового компаратора, выход которого соединен с четвертым входом устройства управления каналом. 2. A multi-channel acoustic emission device for diagnosing the residual life of metal products, consisting of 1 ... k channels, each of which consists of a series-connected acoustic transducer, pre-amplifier, filter, main amplifier, the output of which is connected to a non-inverting input of an analog comparator and an analog input -digital converter, and also contains a digital-to-analog converter, random access memory, channel control device, the output of which connected to the computer bus connected to the central processor of the computer, characterized in that narrow channel bandpass filters, analog integrators, analog-to-digital converters of frequency ranges, random access memory of the range code, random access memory of the correlation matrix, microprocessor, are additionally introduced into each channel - a counter of time intervals, while in each channel the output of the main amplifier is connected to 1 ... n inputs of narrow-band filters, the outputs of which are connected s with the first inputs of 1 ... n analog integrators, the second inputs of which are combined and connected to the first output of the timer-counter of time intervals, and the outputs 1 ... n of analog integrators are connected with the first inputs 1 ... n of analog-to-digital converters of frequency range signals, the second inputs of which combined and connected to the second output of the timer-counter time intervals and the first analog input of the microprocessor, the digital outputs of the analog-to-digital converters of the frequency range signals are combined and connected to the input the range code random access memory, and its output via a bi-directional bus connected to the second input of the microprocessor, the analog output of which is connected to the second input of the range code RAM, the output of the correlation matrix random access memory is connected to the third input of the microprocessor, the second analog output of which is connected to the input of the timer-counter of time intervals, and the output of the analog-to-digital converter of the acoustic channel by bus with is dined with the first input of the acoustic signal memory, the second input of which is connected by a bi-directional bus to the second input of the channel control device, and its third input by the bi-directional bus is connected to the fourth input of the microprocessor, the first output of the channel control device is connected to the third input of the acoustic signal memory, its second output is connected to the input of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the non-inverting input of the analog computer an arator whose output is connected to the fourth input of the channel control device.
RU2010116329/28A 2010-04-23 2010-04-23 Method of predicting remaining life of metal articles and apparatus for realising said method RU2448343C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010116329/28A RU2448343C2 (en) 2010-04-23 2010-04-23 Method of predicting remaining life of metal articles and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010116329/28A RU2448343C2 (en) 2010-04-23 2010-04-23 Method of predicting remaining life of metal articles and apparatus for realising said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010116329A true RU2010116329A (en) 2011-10-27
RU2448343C2 RU2448343C2 (en) 2012-04-20

Family

ID=44997855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010116329/28A RU2448343C2 (en) 2010-04-23 2010-04-23 Method of predicting remaining life of metal articles and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2448343C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650733C2 (en) * 2016-10-03 2018-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Controller of estimation and prediction of storability of objects with structural inhomogeneity

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186330U1 (en) * 2018-04-16 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Multichannel device for acoustic emission diagnostics of metal structures

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150698C1 (en) * 1997-11-25 2000-06-10 Государственный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина Multichannel acoustic emission device to test articles
RU2217741C2 (en) * 2001-03-13 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Multichannel acoustic-emission system of diagnostics of structures
RU2339938C1 (en) * 2007-02-14 2008-11-27 ФГУП "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" (ФГУП "СибНИА им. С.А. Чаплыгина") Method of diagnosing metallic structures and device for implementing method
RU2361199C2 (en) * 2007-04-02 2009-07-10 Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС) Device for predicting residual life of metal objects
RU2379677C1 (en) * 2008-07-17 2010-01-20 ФГУП "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" (ФГУП "СибНИА им. С.А. Чаплыгина") Method of acousto-optical welded seam quality control during welding and device to this end

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650733C2 (en) * 2016-10-03 2018-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Controller of estimation and prediction of storability of objects with structural inhomogeneity

Also Published As

Publication number Publication date
RU2448343C2 (en) 2012-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2296320C1 (en) Acoustic-emission method for diagnostics of wheel pairs of railroad train and device for realization of said method
CN106481980B (en) Composite material gas cylinder health monitoring system and method based on acoustic emission
CN107566665A (en) Traffic method for detecting abnormality and its equipment
RU2007105625A (en) METHOD FOR DIAGNOSTING METAL STRUCTURES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2010116329A (en) METHOD FOR FORECASTING RESIDUAL RESOURCE OF METAL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
JP2018500111A5 (en)
RU2599327C1 (en) Acoustic emission method of diagnosis of the products from composite materials based on carbon fiber and device for its implementation
JP2020021292A (en) Information processing device, information processing system, and program
CN103105434A (en) Elongated metal structure damage detecting method and system based on active acoustic emission method
US10568581B2 (en) Pulsimeter, frequency analysis device, and pulse measurement method
RU2391656C2 (en) Acoustic-emission method of diagnosing bearing rings of axle unit of railway vehicle and device for realising said method
JP2000162366A (en) Reactor startup monitor and core power monitor
KR102469238B1 (en) Real-time neural spike detection
RU2572662C2 (en) Device for defect detection in welds during welding
RU2007112189A (en) METHOD FOR FORECASTING RESIDUAL RESOURCE OF METAL PRODUCTS
CN112924308A (en) Load spectrum acquisition method and device, computer readable storage medium and equipment
RU2664795C1 (en) Multi-channel acoustic-emission system of construction diagnostics
JP2004340706A (en) Apparatus for diagnosing instrument
KR101615563B1 (en) Diagnosis method of fatigue crack and diagnosis device
RU2442155C2 (en) Method and device of welded joints testing by acoustic emission during welding
RU2150698C1 (en) Multichannel acoustic emission device to test articles
RU2005103878A (en) METHOD FOR DIAGNOSTIC OF METAL BRIDGE RAILWAYS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2572067C1 (en) Method of acoustic emission quality control of girth weld during multipass welding and device for its implementation
RU186330U1 (en) Multichannel device for acoustic emission diagnostics of metal structures
RU2013124375A (en) ACOUSTIC AND EMISSION METHOD FOR DIAGNOSTIC OF METAL STRUCTURES

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130424

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140710

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -NF4A- IN JOURNAL: 19-2014

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170424