SU1357830A1 - Method of determining strength of shell made of polymeric composite materials - Google Patents
Method of determining strength of shell made of polymeric composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1357830A1 SU1357830A1 SU864024893A SU4024893A SU1357830A1 SU 1357830 A1 SU1357830 A1 SU 1357830A1 SU 864024893 A SU864024893 A SU 864024893A SU 4024893 A SU4024893 A SU 4024893A SU 1357830 A1 SU1357830 A1 SU 1357830A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- shell
- strength
- measured
- parameters
- signals
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к акустическим методам неразрз ающего контрол прочностных параметров изделий Целью изобретени вл етс повышение точности определени прочности благодар приему и измерению параметров сигналов акустической эмиссии (АЭ), вследствие чего в оболочке вы вл ют участки с максимальным повреждением материала. Контролируемую оболочку подвергают действию давлени опрес- совки и принимают равномерно установленными на наружной поверхности оболочки приемными преобразовател ми сигналы АЭ. Измер ют параметры АЭ, например суммарную эмиссию, и выдел ют участок с максимальным значением измеренного параметра. На вы деленном участке с помощью тензодат- чика измер ют вызванное давлением опрессовки удлинение оболочки и по измеренному удлинению с учетом тари- ровочной зависимости определ ют прочность оболочек из полимерных компо- зиционных материалов. 1 йл. i (Л СО 01 оо соThe invention relates to acoustic methods for continuous testing of the strength parameters of products. The aim of the invention is to improve the accuracy of strength determination by receiving and measuring the parameters of acoustic emission signals (AE), resulting in areas with maximum damage to the material. The controlled shell is subjected to pressure of the pressure bar and the AE signals are uniformly installed on the outer surface of the shell by the receiving transducers. AE parameters are measured, for example, the total emission, and the section with the maximum value of the measured parameter is selected. In the selected area, the elongation of the casing caused by pressure crimping is measured using a strain gauge and, based on the measured elongation taking into account the calibration dependence, the strength of the shells made of polymer composite materials is determined. 1 yl. i (L CO 01 oo with
Description
Изобретение относитс к акустическим методам неразрушающего контрол прочностных параметров изделий и может быть использовано при определении прочности оболочек из полимерных композиционных материалов, в частности , цилиндрических конструкций из стеклоорганопластиков.The invention relates to acoustic methods for non-destructive testing of the strength parameters of products and can be used in determining the strength of shells made of polymer composite materials, in particular, cylindrical structures made of glass organoplastic.
Цель изобретени - повышение точности определени прочности за счёт вы влени в оболочке участков с наибольшими повреждени ми полимерного КОМПОЗИЦИОННОГО материала.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the strength due to the discovery in the shell of the areas with the greatest damage to the polymeric composite material.
На чертеже представлены результаты измерений параметров сиголов акустической эмиссии (АЭ) по периметру двух оболочек при двух различных дав- леуи х опрессовки.The drawing shows the results of measurements of the parameters of acoustic emission sigols (AE) along the perimeter of two shells at two different pressures and crimps.
Способ определени прочности оболочек из полимерных композиционных материалов заключаетс в следующемThe method for determining the strength of polymer composite shells is as follows.
Контролируемую оболочку подвергают действию давлени опрессовки. Осуществл ют прием сигна Еов АЭ в точках , равномерно распределенных по оболочке. Измер ют параметры сигналов АЭ и по максимальному значению измеренных параметров выбирают контрольный участок оболочки. Измер ют удлинение контрольного участка, вызванное действием давлейи опрессовки По измеренному удлинению с помощью тарировочной зависимости определ ют прочность оболочки.The controlled casing is pressurized. Signals Eoo AE are received at points evenly distributed over the shell. The parameters of the AE signals are measured and the control section of the shell is selected according to the maximum value of the measured parameters. The elongation of the control section, caused by the pressure action of the pressure test, is measured. Based on the measured elongation, the durability of the shell is determined using a calibration dependence.
Способ определени прочности оболочек из полимерных композиционных материалов осуществл ют следующим образом.На наружной поверхности контролируемой оболочки, например цилиндрической емкости со сферическими днищами из стеклоорганопластика, равномерно располагают прием ные пьезозлектри ческие преобразователи сигналов АЭ и тензометрические датчики удлинени Согласно услови м оптимизации экспериментального определени формы некоторой кривой минимальное число точек наблюдени должно равн тьс 10-20. Дл обработки прин тых сигналов АЭ целесообразно полностью использовать двадцатиканальную акустико-змиссион- ную систему АЭС-20. При контроле удлиненных объектов точки приема равномерно распредел ют по внешней поверхности цилиндрической части преимущественно в 4-7 нормальных к ееThe method for determining the strength of shells made of polymer composite materials is carried out as follows. On the outer surface of a controlled shell, for example, a cylindrical tank with spherical bottoms of glass organoplastic, receive piezoelectric transducers of AE signals and strain gauges of elongation are evenly arranged. the minimum number of observation points should be 10-20. To process the received AE signals, it is advisable to fully use the twenty-channel NPP-20 acoustic-emission system. When inspecting elongated objects, the receiving points are evenly distributed along the outer surface of the cylindrical part, preferably 4-7 normal to its
образующей сечени х, в каждом не менее трех.forming sections, in each at least three.
Контролируемую оболочку нагружаютControlled shell load
внутренним давлением Р олрессовки, например гидронагружением, принимаюФ преобразовател ми сигналы АЭ и измер ют их параметры, в частности суммарную эмиссию. На основании измереНИИ вьщелйют участок оболочки, на котором суммарна эмисси максимальна (контрольный участок). .The internal pressure P of the polarizing, for example, by hydraulic loading, accepts AE signals by converters, and their parameters, in particular, the total emission, are measured. Based on the measurement, the shell section at which the total emission is maximum is selected (control plot). .
На чертеже представлены результаты измерени относительной суммарнойThe drawing shows the measurement results of the relative total
эмиссии Qf по приведенной длине Hj,/H цилиндрической части оболочки со стороны нижнего днища дл двух однотипных оболочек (кривые с индексами 1 и 2) при значени х давлени опрессовки: Р, 0,4 Р (кривые 1а и 2a)j РО 0,7 Р (кривые 16 и 26), где РЗ разрушающее давление дл эталонной оболочки.Qf emission over the reduced length Hj, / H of the cylindrical part of the shell from the bottom side for two shells of the same type (curves with indices 1 and 2) at pressures of pressure: P, 0.4 P (curves 1a and 2a) j PO 0, 7 Р (curves 16 and 26), where РЗ is the failure pressure for the reference envelope.
Из результатов измерений следует,From the measurement results it follows
что дл первой оболочки контрольный участок лежит по ггериметру нормального сечени при 0,1, а дл в орой оболочки - при ,5.that for the first shell, the control area lies on the normal cross section gauge at 0.1, and for the enclosure shell, at, 5.
Измер ют удлинение Jl выбранного контрольного участка по показани м тензометрического датчика и определ ют прочность Р оболочки по тариро- вочной зависимости The elongation Jl of the selected control area is measured by the readings of the strain gauge and the shell strength P is determined by the calibration dependence
р Рp p
ДD
AlAl
+ Р+ P
Э Uh
5 five
гдеWhere
00
00
5five
-определ ема прочность контролируемой оболочкиJ-determine the strength of the controlled shellJ
-давление опрессовки кон-, тролируемой оболочкиJ -pressure pressure of con-, controlled shellJ
-давление, при котором разрушаетс эталонна оболочка; ,- pressure at which the reference shell is destroyed; ,
-удлинение контрольного участка контролируемой оболочки при давлении опрессовки;-longation of the control area of the controlled shell under pressure crimping;
-удлинение участка, аналогичного контрольному, эталонной оболочки при давлении опрессовки;- extension of the site, similar to the control, of the reference shell under pressure molding;
-удлинение участка, аналогичного контрольному, эталонной оболочки при давлении, близком к давлению разрушени .- extension of the area, similar to the control, reference shell at a pressure close to the pressure of destruction.
Частота f приема сигналов АЭ со стороны низких частот ограничена производственными шумами. При гидроД ,The frequency f of receiving AE signals from the low-frequency side is limited by production noise. When hydrod,
Я,I,
ЛЬ,LU,
нагружении оболочки нижн граница лежит в пределах 100 кГц. Со стороны высоких частот частота f приема сигналов АЭ ограничена геометрическими свойствами поверхности оболочки, как отражающей или рассеивающей дифракционной решетки с малой периодичес- к,ой неровностью. Частота заграждени решетки оцениваетс по отношению с/А, где с - скорость распространени продольных колебаний в материале матрицы , А период неровностей, равный частному от делени ширины ленты на число в ней нитей.shell loading the lower boundary lies within 100 kHz. On the high frequency side, the frequency f of receiving AE signals is limited by the geometrical properties of the envelope surface, as a reflecting or scattering diffraction grating with a small periodicity, roughness. The frequency of the grille barrier is estimated with respect to C / A, where c is the velocity of propagation of longitudinal vibrations in the matrix material, A is the period of irregularities equal to the quotient from dividing the width of the tape by the number of threads in it.
Дл матрицы из эпоксидной смолы с 2600 м/с, ширины ленты Ъ,, числу нитей 40, частота заграждени равна 33 МГц. Счита спектр сигналов АЭ равномерным, а затухание сигналов АЭ на частоте заграждени равным их динамическому диапазону 80 g Б и учитыва тот факт, что при понижении частоты коэффициент поглощени полимерных композиционных материалов уменьшаетс пропорционально квадрату частоты, получают оценку ограничений со стороны высоких частот равной 330 кГц. Если считать количество N точек приема сигналов АЭ неизменным, дл оболочек различной площади S целесообразно выбирать частоту f приема из выражени For an epoxy resin matrix with 2600 m / s, tape width b, number of filaments 40, the frequency of the barrier is 33 MHz. Considering the spectrum of AE signals to be uniform, and the attenuation of AE signals at a frequency of an obstacle equal to their dynamic range of 80 gB and taking into account the fact that as the frequency decreases, the absorption coefficient of polymer composites decreases in proportion to the square of the frequency, we get an estimate of limitations from the high frequencies equal to 330 kHz. If we assume that the number N of points of reception of AE signals is unchanged, for shells of various area S, it is advisable to choose the reception frequency f from the expression
5 0 50
t5t5
20 0 20 0
5five
5five
где А - параметр, определ емый материалом оболочки, в основном коэффициентом поглощени акустических колебаний, равный дл стеклоорганопласти- ков 0,1.where A is a parameter determined by the shell material, mainly the absorption coefficient of acoustic oscillations, equal to 0.1 for glass glass plastics.
При использовании данной формулы выбранна частота лежит в пределах вышеприведенных ограничений дл оболочек с площадью 3 - 40 м.When using this formula, the selected frequency lies within the above limitations for shells with an area of 3-40 m.
Повышение точности определени прочности оболочек позвол ет более верно назначать эксплуатационные нагрузки , в результате чего увеличиваетс срок их службы, снижаетс число аварий и т.п.Improving the accuracy of determining the strength of the shells allows for a more accurate assignment of operating loads, as a result of which their service life increases, the number of accidents decreases, and so on
Формула изобретени Способ определени прочности оболочки из полимерных композиционных материалов, Заключающийс в том, что пpиклaдьjвaют к оболочке давление оп- рессовки, измер ют удлинение участка оболочки и по измеренному удлинению с помощью тарировочной зависимости определ ют прочность оболочки, о т- личающийс тем, что, с целью повышени точности, после приложени давлени принимают сигналы акустической эмиссии в равномерно распределенных по оболочке точках, измер ют параметры прин тых сигналов и по максимальному значению прин того параметра определ ют участок оболочки, на котором производ т измерение удлинени .The Invention Method for Determining the Strength of a Cladding Made of Polymeric Composite Materials. The method consists in attaching a pressure to a casing, measuring the elongation of a section of the casing, and measuring the elongation using a calibration function to determine the strength of the casing. In order to increase accuracy, after the application of pressure, acoustic emission signals are taken at points evenly distributed over the shell, parameters of the received signals are measured by the maximum value at This parameter determines the area of the shell where the elongation is measured.
0.1 02 0.3 at 0-5 0.6 ол О.В аз 0.1 02 0.3 at 0-5 0.6 ol OV
-™ 3аказ 5991/43 Тираж 776 Подписное Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4- ™ 3acaz 5991/43 Circulation 776 Subscription Arbit-Polygr. pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864024893A SU1357830A1 (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Method of determining strength of shell made of polymeric composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864024893A SU1357830A1 (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Method of determining strength of shell made of polymeric composite materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1357830A1 true SU1357830A1 (en) | 1987-12-07 |
Family
ID=21222531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864024893A SU1357830A1 (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Method of determining strength of shell made of polymeric composite materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1357830A1 (en) |
-
1986
- 1986-02-20 SU SU864024893A patent/SU1357830A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Потапов А.И., Пеккер Ф.П, Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов. Машиностроение, 1977, с. 76, 171. Неразрушающий контроль прочности стеклопластиковых резервуаров, подвергаемых внутреннему давлению. Киев: Наукова думка, 1971, с.23-69. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Measurement of tensile forces in a seven-wire prestressing strand using stress waves | |
Sun et al. | Smart sensing technologies for structural health monitoring of civil engineering structures | |
CN110082428A (en) | Method based on crack tip effect combination laser-ultrasound measurement elastic properties of materials constant | |
RU2279069C1 (en) | Mode of ultrasound control in the process of exploitation of concrete and reinforced concrete constructions of erections for availability of deep cracks | |
US6644122B2 (en) | Method for ultrasonic monitoring and evaluating of composites | |
SU1357830A1 (en) | Method of determining strength of shell made of polymeric composite materials | |
KR20010051933A (en) | Method for measuring by ultra-sound the residual tension of a pre-stressed bar | |
Wang et al. | The dynamic behavior and vibration monitoring of reinforced concrete beams | |
CN104515812A (en) | Non-classical nonlinear detection method aiming at microcrack in non-uniform members | |
CN111707733A (en) | Method for detecting prestress of steel strand under bridge anchor | |
US4694698A (en) | Method of measuring factor of stress concentration by utilizing ultrasound | |
Komlos et al. | Comparison of five standards on ultrasonic pulse velocity testing of concrete | |
Govada et al. | A study of the stress wave factor technique for the characterization of composite materials | |
Leinov et al. | Investigation of guided waves propagation in pipe buried in sand | |
RU2792600C1 (en) | Method for determining residual stresses in products from polymer composite materials | |
SU1158920A1 (en) | Device for ultrasonic check of quality of heterogeneous concrete structures | |
RU2760472C1 (en) | Method for determining the elastic modulus of fiberglass during ultrasonic non-destructive testing | |
SU1128162A1 (en) | Method of non-destructive checking of dielectric materials | |
JPH05237108A (en) | Ultrasonic transmission inspecting instrument | |
Kevinly et al. | A study on monitoring multi-scale concrete members with coda-wave interferometry using embedded transducers | |
RU2274856C1 (en) | Method of determining degree of polymerization of composite materials | |
Leonovich et al. | Multi-Parameter Methodology for Assessing Quality Indicators of Nanomodified Fiber-Reinforced Concrete for Construction Site | |
SU1582119A1 (en) | Ultrasonic method of determining residual longevity of structure member | |
US4297878A (en) | Measuring coefficient of radial damping of tire wall segment | |
RU2782966C1 (en) | Method for determining the grain size in sheet metal |