SU1303929A1 - Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials - Google Patents

Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials Download PDF

Info

Publication number
SU1303929A1
SU1303929A1 SU853984340A SU3984340A SU1303929A1 SU 1303929 A1 SU1303929 A1 SU 1303929A1 SU 853984340 A SU853984340 A SU 853984340A SU 3984340 A SU3984340 A SU 3984340A SU 1303929 A1 SU1303929 A1 SU 1303929A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wave
waves
shear
frequencies
frequency
Prior art date
Application number
SU853984340A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Егоров
Леонид Андреевич Никифоров
Константин Эдуардович Тоом
Александр Владимирович Харитонов
Original Assignee
Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
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 Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU853984340A priority Critical patent/SU1303929A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1303929A1 publication Critical patent/SU1303929A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02827Elastic parameters, strength or force

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс , к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле физико-механических свойств изотропных тонколистовых материалов. Делью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет измерени  частот возбуждаемых в изделии продольных и сдвиговых нулевых симметричных волн Лэмба. Согласно способу в исследуемом материале возбуждают продольную и сдвиговую нулевые симметричные нормальные волны Лэмба sj и SQ, принимают их и измер ют их уровень. Возбуждение и прием этих волн осуществл ют бесконтактными электромагнитно-акустическими преобразовател ми с заданными пространственными периодами структуры (S - А,, 5 - - 1( измен ют частоту возбуждени  этих волн в пределах 0,1 f d «iO,5, где d - толщина издели . Фиксируют частоты f, и f2 , при которых наблюдаетс  максимум прин тых .волн S и S|j, и по этим частотам определ ют посто нные упругости по расчетным формулам. 1 ил. с б (Л сThe invention relates to non-destructive testing and can be used in ultrasonic testing of the physicomechanical properties of isotropic thin-sheet materials. The object of the invention is to increase the control accuracy by measuring the frequencies of the longitudinal and shear zero symmetric Lamb waves excited in the product. According to the method in the test material, the longitudinal and shear zero symmetric normal Lamb waves sj and SQ are excited, take them and measure their level. The excitation and reception of these waves is carried out by contactless electromagnetic-acoustic transducers with given spatial periods of the structure (S - A ,, 5 - - 1 (they change the frequency of excitation of these waves within 0.1 fd i0, 5, where d is the thickness The frequencies f, and f2 are recorded, at which the maximum received waves S and S | j are observed, and by these frequencies the constant elasticities are determined by the calculated formulas. 1 c.

Description

11eleven

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле физико-механических свойств изотропных тонколистовых материалов.The invention relates to non-destructive testing and can be used for ultrasonic testing of the physicomechanical properties of isotropic thin-sheet materials.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет измерени  частот возбуждаемых в издели х нулевых симметричных волн Лэмба и сдвиговой нормальной в олны.The purpose of the invention is to improve the control accuracy by measuring the frequencies of zero symmetric Lamb waves excited in the products and the shear normal wavelength.

На чертеже изображено устройство дл  реализации предлагаемого способаThe drawing shows a device for implementing the proposed method

Устройство содержит зле-ктромагнит The device contains an evil magnet

но-акустические излучатели 1 и 2 §олн Лэмба и сдвиговой нормальной волны.генераторы 3 и 4, подключенные к излучател м 1 и 2 и частотомерами 5 и 6, электромагнитно-акустические приемники 7 и 8, усилители 9 и 10, подключенные к приемникам 7 и-8 и индикаторам 11 и 12 уровн  прин того сигнала.No-acoustic emitters 1 and 2 of Lamb waves and shear normal waves. Generators 3 and 4 connected to radiators 1 and 2 and frequency meters 5 and 6, electromagnetic-acoustic receivers 7 and 8, amplifiers 9 and 10 connected to receivers 7 and-8 and indicators 11 and 12 of the received signal.

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

руют на частотомере 6 значение час 5 ты f 2 , соответствующей этому макси му. В процессе измерений дл  обоих электроакустических трактов частот f возбуждающего сигнала измен ют в пределах, удовлетвор ющих условию 0 0,1 f-d сО,5 (f, , МГц; d, мм), где d - толщина листового материал В этом диапазоне фазовые скоросAt the frequency counter 6, the value of the hour is 5 you f 2 corresponding to this maximum. During the measurements, for both electroacoustic paths, the frequencies f of the excitation signal are varied within the limits satisfying the condition 0 0.1 f – d CO, 5 (f,, MHz; d, mm), where d is the thickness of the sheet material. In this range, the phase velocity

нулевых симметричных волн Лэмба Szero symmetric Lamb S waves

„ и сдвиговой нормальной волны SQ н„And shear normal wave SQ n

В исследуемом тонколистовом мате- завис т от частоты. По измеренным риале 13 с помощью электромагнитно- акустического излучател  1, на котозначени м f, и при известных длIn the studied thin sheet, it depends on the frequency. According to the measured rial 13 by means of an electromagnetic-acoustic radiator 1, at f values, and with known for

нах Xj и волн определ ют посто  ные упругости по формуламThe Xj and the waves determine the constant elasticities by the formulas

рьй подаетс  сигнал от генератора 3, возбуждают нулевую симметричную волну Лэмба S . Принимают эту в олнуThe signal from generator 3 is applied, and a zero symmetric Lamb wave S is excited. Take this in full

электр омагнитно-акустическим приемником 7, усиливают ее в усилителе 9 и оценивают ее величину по уррвню сигнала с помощью индикатора 11. В качестве излучател  1 и приемника 7 вз ты бесконтактные электромагнитно- акустические преобразователи волн Лэмба с периодическим подмагничива- ющим полем, имеющие одинаковый период магнитной структуры. Эти преобразователи наиболее эффективно возбуждают и финимают упругую симметричную волну Лэмба S|.j, длина , волны которой совпадает с периодом структуры излучател  1 и приемника 7. В процессе измерений, измен   частоту генератора 3, добиваютс  совпадени  длины 7i, возбуркдаемой волны S с периодом структуры излучател  1. Об этом совпадении суд т по максимальному уровню прин того сигнала на индикаторе 1 1 и фиксируют, на частотомере 5 значение частоты f,, соответствующей этому максимуму. Кроме того , в материале 13 с помощью электромагнитно-акустического излучател  2, на который подаетс  сигнал от генератора 4, возбуждают сдвиговую симThe electrically magnetically-acoustic receiver 7 amplifies it in amplifier 9 and evaluates its magnitude by the signal level using indicator 11. As radiator 1 and receiver 7, contactless electromagnetic-acoustic Lamb wave transducers with a periodic magnetisation field are taken magnetic structure. These transducers most effectively excite and fi fi up an elastic symmetric Lamb wave S | .j, whose wavelength coincides with the period of the structure of the emitter 1 and receiver 7. In the process of measurement, changing the frequency of the generator 3, achieve a coincidence of length 7i, the rippled wave S with the period of emitter 1. This coincidence is judged by the maximum level of the received signal on the indicator 1 1 and the value of frequency f ,, corresponding to this maximum is recorded on frequency counter 5. In addition, in material 13, using an electromagnetic-acoustic emitter 2, to which a signal from generator 4 is applied, excite the shear sim

метричную нормальную волну S°. Принимают эту волну приемником 8, сигнал с которого через усилитель 10 подаетс  на индикатор 12 уровн  сигнала.metric normal wave S °. This wave is received by receiver 8, the signal from which is fed through amplifier 10 to the signal level indicator 12.

Излучатель 2 и приемник 8 имеют одинаковые периоды магнитной структуры. В процессе измерений, измен   частоту генератора 4, добиваютс  совпадени  длины возбуждаемой волны Sj, с периодом структуры излучател  2 и приемника 8. Об этом совпадении суд т по максимуму прин того сигнала на индикаторе 12 уровн  сигнала и фиксируют на частотомере 6 значение часто- 5 ты f 2 , соответствующей этому максимуму . В процессе измерений дл  обоих электроакустических трактов частоту f возбуждающего сигнала измен ют в пределах, удовлетвор ющих условию 0 0,1 f-d сО,5 (f, , МГц; d, мм), где d - толщина листового материала. В этом диапазоне фазовые скоростиThe emitter 2 and the receiver 8 have the same periods of the magnetic structure. In the process of measurements, by changing the frequency of the generator 4, the length of the excited wave Sj is achieved, with the period of the structure of the emitter 2 and the receiver 8. This coincidence is judged by the maximum of the received signal on the indicator 12 of the signal level and fixed on the frequency meter 6 f 2 corresponding to this maximum. During measurements for both electroacoustic paths, the frequency f of the excitation signal is varied within the limits satisfying the condition 0 0.1 f – d CO, 5 (f, MHz; d, mm), where d is the thickness of the sheet material. Phase speeds in this range

нулевых симметричных волн Лэмба Szero symmetric Lamb S waves

„ и сдвиговой нормальной волны SQ не„And shear normal wave SQ not

завис т от частоты. По измеренным  dependent on frequency. By measured

завис т от частоты. По измеренным dependent on frequency. By measured

значени м f, и при известных длинах Xj и волн определ ют посто нные упругости по формуламthe values of f, and for known lengths Xj and waves, constant elasticities are determined by the formulas

30thirty

40 К 40 K

:) 1 2 ( , f,:) 1 2 (, f,

40 К 40 K

- р .)  - R .)

Е 4 р ( А f  E 4 p (A f

р ( R (

f j-j f j-j

3 4( Аг f-23 4 (Ar f-2

)2 , 1) 2, 1

A,f, A, f,

где коэффициент Пуассона;where is the Poisson's ratio;

PJ- модуль сдвига;PJ-shear modulus;

Е- модуль Юнга;Young's modulus;

К- модуль объемной упругости;K-module bulk elasticity;

р- плотность материала.p is the density of the material.

40 К 40 K

Claims (1)

50 Формула изобретени 50 claims Ультразвуковой способ контрол  посто нных упругости изотропных тонколистовых материалов, заключающийс  55 в том, что в исследуемом материале возбуждают нулевую симметричную нормальную волну Лэмба S, принимают эту волну и измер ют ее параметры.The ultrasonic method of controlling the constant elasticity of isotropic thin-sheet materials, 55 that the material under study excites a zero symmetric normal Lamba wave S, takes this wave and measures its parameters. 1313 по которым определ ют посто нные уп- рупости, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности контрол , дополнительно возбуждают и принимают сдвиговую нулевую симметричную нормальную волну sj, в процессе возбуждени  волны, Лэмба Sj ,и сдвиговой нормальной волны S изме н ют частоту f их возбуждени  в пределах удовлетвор ющих условию 0,1 f-d , где f - частота в мГц, d - толщина контролируемого материала в мм,до получени  максимальных амплитуд прин тых волн SP и SQ, измер ют частоты f и f,j , соответствую- щие максимальным амплитудам, а пбсто-  нные определ ют по формуламaccording to which constant irregularities are defined, characterized in that, in order to increase the accuracy of control, they also excite and accept a shear zero symmetric normal wave sj, in the process of excitation of a wave, Lamba Sj, and shear normal wave S change the frequency f their excitation within the limits of the condition 0.1 fd, where f is the frequency in mHz, d is the thickness of the material under test in mm, before obtaining the maximum amplitudes of the received waves SP and SQ, the frequencies f and f, j are measured, corresponding to maximum amplitudes, and are determined by the formulas 1 - 2 (  12 ( I L ,f TI L, f T 13039291303929 |U р ( A.f,). .| U p (A.f,). . pf A.f.) i - (,pf A.f.) i - (, LA t Г, JLA t G, J p p к to гдеWhere fo J5 fo J5 1one 0 0 E - К P длины соответственно волны Лзмба Sg и сдвиговой нормальной волны So при максимальной амплитуде; модуль Юнга;E - K P of the length, respectively, of the Lsmba wave Sg and the shear normal wave So at the maximum amplitude; Young's modulus; модуль объемной упругости; плотность материала.bulk modulus; material density.
SU853984340A 1985-11-29 1985-11-29 Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials SU1303929A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853984340A SU1303929A1 (en) 1985-11-29 1985-11-29 Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853984340A SU1303929A1 (en) 1985-11-29 1985-11-29 Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1303929A1 true SU1303929A1 (en) 1987-04-15

Family

ID=21207988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853984340A SU1303929A1 (en) 1985-11-29 1985-11-29 Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1303929A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство ;СССР № 863364, кл. G 01 N 29/00, 1979. Викторов И.А. Физические основы применени ультразвуковых волн Рэле и Лэмба в технике. М.: Наука, 1966, с.84-87, 162. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4446735A (en) Method of testing the weight per unit area of thin material
US4512194A (en) Method and apparatus for controlling or measuring the thickness of material layers
US5955669A (en) Method and apparatus for acoustic wave measurement
JPS6156450B2 (en)
SU1303929A1 (en) Ultrasonic method of checking elasticity constant of isotropic thin-sheet materials
Grossman et al. Measurement of mechanical, quantities using quartz sensors
ATE207203T1 (en) METHOD FOR ULTRASONIC MEASURING FLOW QUANTITIES OF FLOWING FLUID
JP2001343365A (en) Thickness resonance spectrum measuring method for metal sheet and electromagnetic ultrasonic measuring method for metal sheet
JPS6145773B2 (en)
SU1228007A1 (en) Method of article ultrasonic inspection
RU2006853C1 (en) Ultrasonic method for determining elastic constants of solid bodies
SU1229680A1 (en) Method of determining specimen mechanical quality
SU1310714A1 (en) Method of measuring magnetization of magnetic fluid
SU1146599A1 (en) Method of determination of spheric and cylindrical flaw diameter
JPH023453B2 (en)
RU2020474C1 (en) Device for determining concentration of free gas in liquid
SU1191815A1 (en) Pulse-interference method of measuring ultrasound velocity
SU1104408A1 (en) Method of determination of acoustic emission source coordinates
SU1730536A1 (en) Method for measuring thickness of a coating
SU1300296A1 (en) Method of measuring average size of loose material grains
SU415577A1 (en)
SU1504512A1 (en) Ultrasonic method of measuring thickness
SU1377622A1 (en) Method of determining temperature
SU1245992A1 (en) Method of determining parameters of transverse waves in solid medium
SU1384961A1 (en) Device for measuring velocity of ultrasound waves