SU1516817A1

SU1516817A1 - Способ вибрационного контрол одномерных конструкций

Info

Publication number: SU1516817A1
Application number: SU874306312A
Authority: SU
Inventors: Виталий Витальевич Волков
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1987-09-15
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1989-10-23

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему вибрационному контролю конструкции. Цель изобретени - повышение информативности. Дл этого определ ют положение дефекта по зависимости измер емой амплитуды колебаний массы, присоединенной в середине выделенной зоны между демпфированными сечени ми. Колебани возбуждают приложенной к массе гармонической силой. После вы влени положени дефекта измен ют жесткость упругого элемента, св зывающего массу с неподвижным основанием, добива сь равенства амплитуд колебаний массы при установке ее в дефектном сечении и при установке в бездефектной выделенной зоне. По изменению жесткости упругого элемента суд т о потере жесткости контролируемой конструкции. Соединение массы с основанием через упругий элемент с регулируемой жесткостью и изменение жесткости упругого элемента так, чтобы амплитуда колебаний массы при присоединении ее к исследуемой конструкции в дефектном сечении и бездефектной зоне, позвол ют количественно определить потерю жесткости конструкций в дефектном сечении, что повышает информативность способа. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к контролю дефектов в конструкции, а именно к способам вибрационного контрол балочных конструкций.

Целью изобретени вл етс повышение информативности.

На чертеже показано устройство, реализующее способ.

Способ осуществл ют следующим образом.

Исследуемую балочную конструкцию 1 демпфируют в двух сечени х, например , соедин демпфируемые сечени с неподвижным основанием 2. В центре

выделенной зоны между демпфированными сечени ми контролируемой конструкции устанавливают массу 3, превышающую в 6, 5 раза массу выделенной зоны. Соедин ют массу 3 с основанием 2 через упругий элемент 4 с регулируемой жесткостью, выполненной в виде гофрированного упругого цилиндра 5, заполненного магнитореологической жидкостью 6 и охваченного электрическими обмотками 7, подключенными к источнику 8- напр жени . Обеспечивают жесткость упругого элемента, равную изгибной жесткости выделенной зоны при

СП

О5

00

315

отсутствии в ней дефекта. Возбуждают колебани выделенной зоны, прикладыва к массе 3 с помощью вибратора 9, св занного через усилитель 10 мощности с генератором 11, гармоническую силу посто нной амплитуды. Частота возбуждающей силы в ,5 раза меньше резонансной частоты изгибных колебаний выделенной зоны. С помощью дат- чика 12, .св занного через усилитель 13 с регистратором И, измер ют амплитуду колебаний массы 3. Измен ют положение демпфированных сечений и массы 3, перемеща контролируемую конструкцию относительно основани 2. Наход т зависимость амплитуды колебаний массы 3 от ее расположени на исследуемой конструкции 1, по которой определ ют расположение дефекта в контролируемой конструкции 1. После вы влени расположени дефекта при расположении массы 3 на дефектном сечении измен ют жесткость упругого элемента Ц, добива сь равенства ам- плитуды колебаний массы 3 амплитуде колебаний массы 3 при установке ее на бездефектной выделенной зоне. По изменению жесткости упругого элемента , определ емому по напр жению источника 8, подключенного к обмотке 7, определ ют потерю жесткости конт- рблируемой конструкции 1 в дефектном сечении.

Соединение массы 3 с неподвижным основанием 1 через упругий элемент k с регулируемой жесткостью и изменение жесткости упругого элемента так, чтобы амплитуды колебаний массы 3 при присоединении ее к конструкции 1 в дефектном сечении и в бездефектной зоне былы равны, позвол ет количественно определить потерею жесткости конструкцией в дефектном сечении, что повышает информативность спосо

ба.

Пример. Определ ют местоположение дефекта и потерю жесткости балочной конструкции в виде стального стержн длиной 2,5 м и диаметром 6 мм. Основание в виде скобы имеет жесткость, в несколько дес тков раз превышающую жесткость контролируемой зоны длиной 0,2 м.

Перемещают контролируемую кон-, струкцию относительно скобы и присое- диненной массы 3. Упругий элемент 4 выполн ют из резинового гофрированного герметичного цилиндра, заполнен c п 5

5

ного керосином с мелким ферромагнетиком . Цилиндр охватывают электрической катушкой, подключенной к источнику питани .

Суммарна масса датчика перемещени , одного механизма перемещени и присоединенной массы равна 0,255 кг.

Подачей напр жени на обмотки катушки и его увеличением добиваютс равенства жесткостей контролируемой зоны конструкции и подпирающей массу жесткости. Согласно тарировочной кривой эта жесткость, прин та как минимальна и характеризующа неповрежденную конструкцию, составила С 15|62 40 N/M. Затем определ ют резонансную частоту, котора составила 17б,3 Гц. Возбуждение упругих колебаний осуществл ют на частоте 39 Гц. Дефект типа трещины обнаружен по изменению амплитуды, регистрируемой самописцем. После этого при расположении присоединенной массы в зоне дефекта увеличивают напр жение, подаваемое на обмотки катушки, и по тарировочной характеристике опред - ют значение измен емой жесткости, при которой амплитуда колебаний уменьшилась до первоначального значени . Оно составило N/M превысило начальное значение жесткости на 20%.

Таким образом, вследствие дефекта конструкци потер ла 2Q% своей первоначальной жесткости.

Claims

Формула изобретени

Способ вибрационного контрол одномерных конструкций, по которому исследуемую конструкцию демпфируют в двух сечени х , присоедин ют в середине выде- . ленной зоны конструкции между демпфированными сечени ми массу, в 6,5 раза превышающую массу выделенной зоны, измен ют положени демпфированных сечений и массы, сохран рассто ние между ними, при каждом положении демпфированных сечений и массы возбуждают колебани выделенной зоны конструкции, прикладыва к массе гармоническую силу посто нной амплитуды и посто нной частоты, меньше резог i нансной частоты выделенной зоны, измер ют амплитуду колебаний массы, наход т зависимость амплитуды колебаний массы от ее положени , по которой суд т о положении дефекта и степени дефектности контролируемой кон515

струкции, отличающийс тем, что, с целью повышени информативности , массу соедин ют с неподвижным основанием через упругий элемент с регулируемой жесткостью, при определении положени дефекта жесткость упругого элемента устанавливают равной изгибной жесткости бездефектной выделенной зоны, а после вы влени по16817

ложени дефекта измен ют жесткость упругого элемента, добива сь равенства амплитуд колебаний масо« при установке ее в дефектном сечении и при установке в бездефектной выделенной зоне, и по изменению жесткости упругого элемента суд т о потере жесткости контоолируемой конструкции.