SU1249436A1 - Ультразвуковой способ определени параметров упругой анизотропии ортотропных пластин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающим исследовани м материалов и может быть использовано при определении параметров анизотропии тран- сверсально изотропных и ортотроп- ньпс пластин. Целью изобретени   вл етс  определение упругой анизотропии в плоскости, перпендикул рной к пластине, за -счет измерени  фазовой скорости и частоты двух различных нормальных волн, распростран ющихс  в направлении одной из осей упругой симметрии пластины. Возбуждают в пластине нормальную волну, распростран ющуюс  в направлении одной из осей упругой симметрии пластины. Принимают возбужденную нормальную волну и измер ют ее фазовую скорость и частоту . Затем возбуждают в этом же : направлении нормальную волну на другой частоте или другой моды, принимают и измер ют также ее. фазовую скорость и частоту, а с помощью всех измеренных величин определ ют искомые параметры упругой анизотро- пии исследуемой пластины, 1 ил. S О9 О

Description

«

Изобретение относитс  к области неразрушающего исследовани  материалов и может быть использовано при определении параметров анизотропии трансверсально-изотропных и орто- тропньпс пластин.

Цель изобретени  - определение упругой анизотропии в плоскости, перпендикул рной к пластине, за счет измерени  фазовой скорости и частоты двух различных нормальных волн, распростран ющихс  в направлении .одной из осей упругой симметрии пластин.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего ультразвуковой способ определени  параметров упругой анизотропии ортотропных пластин.

Устройство содержит генератор 1, излучатель 2 ультраззвуковых- колебаний , электрически св занный с генератором 1 , приемник 3 ультразвуковых колебаний, усилитель 4, электрически св занньй с приемником 3. Устройство также содержит блок 5 измерени  длины волны, вход которого св зан с выходом усилител  4, частотомер 6, вход которого св зан с выходом генератора 1, вычислительньй блок 7, входы которого соединены с выходами блока 5 и частотомера 6. Кроме того, устройство имеет индикатор 8, при помощи которого производитс  визуальньй контроль сигналов, поступающих с выхода усилител  4. В ходе работы излучатель 2 и приемник 3 устанавливаютс  на исследуемую пластину 9.

Предлагаемый способ, заключаетс  ,в следующем.

Возбуткдают в пластине нормальную волну, например волну Лэмба, распро- стран к цуюс  в направлении одной из осей упругой симметрии пластины, например по оси ОХ, (полага , что ось ОХ перпендикул рна пластине, а все оси координат направлены по ос м си метрии материала пластины), дл  опре делени  анизотропии в плоскости ОХ,X а именно определени  параметров « и |5 упругой анизотропии

д1- .

,

-33

0.

Сзз

где Си - упругие посто нные. Затем принимают возбужденную нормальную волну и измер ют ее фазов то

2494362

скорость V и частоту { . После чего возбуждают в этом же -направлении другую нормальную волну на другой частоте или другой моды, прини- 5 мают и измер ют также ее фазовую

скорость У и частоту f . С помощью измеренных величин V , , , и f определ ют искомые параметры Y и Э, реша  систему уравнений)

SO rF(,f,v ,f,)o

F(,f.v ,,

где

f(,f,,(,(, ;-T(o(.j) Tj(ct,) Slnk -ctj- симметричных мод;

f(, r,V,f ) T,(ot,)T,(ot,) ) T,j(i.,)-cosl -o(2 -Sink ot --ДЛЯ антисимметричных мод; T(oi)ot(-2) -ot ; .

(Ы)C-(-2 )

35

40

45

50

где d - половина толщины исследуемой пластины; е сокрости распространени 

объемных продольных и поперечных волн в направлении оси, перпендикул рной пластине .

Ультразвуковой способ определени  параметров упругой анизотропии ортотропных пластин реализуетс  следующим образом.

Устанавливают на исследуемой пластине 9 излучатель 2 и приемник 3. Генератор 1 вырабатывает радиоимпульсы , поступающие на излучающий преобразователь 2 и преобразуемые им в импульсы колебаний нормальной волны. Импульсы колебаний нормальной волны распростран ютс  вдоль главной оси, параллел1)Нрй той поперечной плоскости, в которой определ етс  анизотропи , и принимаютс  55 приемником 3. Сигнал с последнего поступает через усилитель 4 одновременно на индикатор 8, при помощи которого производитс .визуальный

контроль сигнала, и в блок 5 измерени  длины волны. Радиоимпульсы, вырабатываемые генератором 1, также поступают в частотомер 6. При помощи блока 5 и частотомера 6 измер ют фазовую скорость Vcp и частоту f и запоминают измеренные величины пр помощи блока 7. Затем измен ют частоту вырабатываемых генератором 1 радиоимпульсов или используют друго излучатель 2, в результате чего в этом же направлении возбуждаетс  друга  нормальна  волна на другой частоте или другой моды. Использу  все блоки устройства, при помощи которого реализуетс  ультразвуковой способ определени  параметров упругой анизотропии ортотропных пластин тем же образом, что и в случае обработки первоначальной нормальной волны, измер ют фазовую скорость V и частоту f . Затем, основыва сь на измеренных величинах V ,V ,i, и { , блок 7, в качестве которого используетс , например, ЭВМ, решает систему уравнений:

Редактор А. Шишкина

Составитель В. Гондаревский

Техред Г.Гербер Корректор Е. Сирохман

Заказ 4229/45Тираж 778

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

:,nvcp,f,o

F(,

и определ ет искомые параметры упругой анизотропии исследуемой орто- тропной пластины/ Hj.y

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ультразвуковой способ определени  параметров упругой анизотропии ортотропных пластин, заключающийс  в том, что возбуждают и принимают две ультразвуковые нормальные волны,

   измер ют их фазовую скорость, о тличающийс  тем, что, с

   целью определени  упругой анизотропии в плоскости, перпендикул рной к пластине, осуществл ют возбуждение нормальных волн на различных частотах или принадлежащих к разным модам в направлении одной из осёй упругой симметрии, измер ют частоту возбужденных колебаний и по измеренным величинам определ ют искомые па- раметры.

   Подписное