SU1320735A1 - Способ неразрушающего контрол кинетических параметров усталостных трещин в издели х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушаю- щему контролю с использованием сигналов акустической эмиссии и может быть использовано дл  контрол  усталостных трещин в конструкци х, испытывающих циклические нагрузки. Цель изобретени  -- повы- щение точности за счет измерени  .мгновенных параметров усталостных трещин. Дл  вы влени  эталонного соотношенл  .между сигналами акустической эмиссии и коэффициента интенсивности напр жени  или деформации нагружают эталонный образец до достижени  трещиной в нем критических размеров, измер   при этом сигналы акустической эмиссии. Статически доламывают образец и по измеренному щагу усталостных бороздок в трещине определ ют коэффициент интенсивности напр жений или деформаций. После этого циклически нагружают контролируемое изделие и измер ют интенсивность напр жений или деформаций и сигналы акустической эмиссии, по которым с учетом эталонного соотно1нени  суд т о кинетическом параметре усталостной трещины в изделии. 1 ил. (О сл ОС ьс о ее сл

Description

Изобретение относитс  к неразрушающе- му контролю, основанному на эффекте акустической эмиссии, а именно к способам определени  кинетических параметров усталостных трещин, и может быть использовано дл  контрол  усталостных трещин в конструкци х , испытывающих циклические нагрузки.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности за счет измерени  мгновенных параметров усталостных трещин.

На- чертеже представлена зависимость суммарной акустической эмиссии от скорости роста усталостных трещин, от коэффициентов интенсивности напр жений и деформации в изделии, по сн юща  сущность способа.

Способ осуществл ют следующим образом .

Сначала дл  эталонной зависимости указанных параметров, циклически нагружают эталонный образец до достижени  трещи- ной критических размеров, измер   при этом сигналы акустической эмиссии. Статически доламывают образец и по измеренному ща- гу усталостных бороздок определ ют скорость роста трещин, коэффициентов (интенсивности ) напр жени  и деформации.

Коэффициент Кй интенсивности напр жений и коэффициент КЕ интенсивности деформации определ ют дл  каждого дискретного уровн  величины щага усталостных бороздок

Kd б{ V(I); Kg УЙ-У(Г),

t

где и - номинальное напр жение нагрузочного цикла;

- относительна  деформаци  образца в переменном цикле; -длина трещины;

У(0-поправочна  функци  на конечные размеры образца.

Дл  получени  эталонного соотношени  определ ют любое значение Ki или Kui,а далее по соотношению

(Ki/KuJ™,

где К1цКи,-определенное предыдущее или последующее значение коэффициента интенсивности напр жений либо деформаций; -соответствующие дискретные уровни изменени  шага усталостных бороздок; тп - показатель степени, равный 2 дл  начальной стадии стабильного роста усталостной трещины и - 4 дл  второй стадии.

определ ют весь возможный спектр дискретных уровней коэффициентов интенсивности напр жений и деформаций. В результате

5

0

5

0

5

устанавливают однозначное соотношение; скорость роста усталостной трещины - коэффициенты интенсивности напр жений и деформаций.

После этого циклически нагружают контролируемое изделие и измер ют интенсивность напр жени  или деформации и сигналы акустической эмиссии. По ним с учетом эталонной зависимости суд т о кинетическом параметре усталостной трещины в изделии.

При контроле объекта, испытывающего циклическое воздействие, измер ют выбранный параметр акустической эмиссии. В зависимости от выбранного параметра акустической эмиссии измерени  могут проводить с  либо непрерывно, либо дискретно. Измеренную величину параметра акустической ЭМИССИИ используют дл  нахождени  текущих кинетических параметров усталостной трещины контролируемого объекта с по- мошью полученных на эталонных образцах соотношени х, св зываюших значени  параметров акустической эмиссии со скоростью роста усталостной трещины, и скорость роста усталостной трещины с коэффициентами интенсивности напр жений и деформаций .

Дл  получени  дополнительной информации о других текущих кинетических параметрах усталостной трещины можно использовать известные соотношени  механики разрущени  дл  определени  длины усталостной трещины, соответствующей моменту измерени  параметров акустической эмиссии , величину раскрыти  усталостной трещины по соотнощению

РТ

Махе

4 б - а /Е

0

5

0

где РТ„актОтносительное максимальное перемещение берегов трещины в цикле нагружени ;

d -максимальное действующее напр жение в цикле; а -длина трещины; Е -модуль упругости. Таким образом, как следует из приведенного примера, при неразрушающем контроле с помощью акустической эмиссии реальных конструкций оказываетс  возможным по изменению выбранного параметра акустической эмиссии получить информацию о кинетике роста усталостной трещины.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение точности неразру- щающего контрол  за счет возможности определени  кинетических параметров контро- 5 лируемого объекта по текущим значени .м непрерывно или дискретно измер емого параметра акустической эмиссии, что позвол ет судить о мгновенных значени х скоростей роста в отличии от прототипа, где кинетический параметр определ етс  за выбранный временной интервал непрерывного измерени  суммарной акустической эмиссии, что позвол ет судить лишв об усредненных скорост х роста усталостной трещины за выбранный временной интервал. Кроме того, расшир ютс  технические возможности за счет использовани  любой характеристики акустической эмиссии в отлиФормула изобретени 

Способ неразрушающего контрол  кинетических параметров усталостных трещин в издели х, заключающийс  в их циклическом нагружении и измерении сигналов акустической эмиссии, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счет измерени  мгновенных параметров усталостных трещин, измер ют интенсивность

чие от прототипа, где используетс  только напр жений или деформаций в изделии в

суммарна  акустическа  эмисси , и образ-процессе нагружени , а о контролируемых

цов из любого материала, совпадающегопараметрах суд т по соотношению сигнапо классу с материалом контролируемоголов акустической эмиссии и деформации или

объекта, что позвол ет ограничитьс  вы в-интенсивности напр жений с учетом зависилением одного эталонного соотнощени .мости этих величин дл  эталонного издели .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ неразрушающего контрол  кинетических параметров усталостных трещин в издели х, заключающийс  в их циклическом нагружении и измерении сигналов акустической эмиссии, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счет измерени  мгновенных параметров усталостных трещин, измер ют интенсивность

   напр жений или деформаций в изделии в

   аз/чокс

   0,9 0,г OJ

   1,2 2,63.0 5.5

   5 Ю

   KsMfJo

   Редактор Н. Слобод ник Заказ 2654/48

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

   1 13035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , -4

   Составнте.пь Л. Кондрыкинека  Техред И. ВересКорректор А. Ильин

   Тираж 776Подписное