10.14489/td.2020.05.pp.040-045

2020, 05 май (Mayl)

DOI: 10.14489/td.2020.05.pp.040-045

Коновалов А. М., Кугушев В. И., Худяков С. С., Янкевич А. И.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОГО СПЕКТРА СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
(c. 40-45)

Аннотация. Предлагается метод, основанный на выделении из общего спектра частот собственных колебаний детали, специально выбранных локализованных форм колебаний, посредством которых осуществляется неразрушающий контроль напряженного состояния в различных точках детали. Локализация спектра частот достигается применением специальных преобразователей колебаний, имеющих регулируемый механический фильтр на входе, до пьезоэлектрической пластины. Изменение напряжения в точках детали фиксируется перераспределением энергии между локализованными формами собственных колебаний. Фиксируемое перераспределение энергии между формами колебаний происходит в результате сдвига частот собственных колебаний детали при изменении напряжения относительно частоты собственных колебаний штока преобразователя и суммирования их амплитуд. Представлены полученные экспериментально результаты контроля изменения локального напряженного состояния в двух характерных точках квадратной пластины, изготовленной из сферопластика. Первая точка располагалась на периметре пластины, вторая – в центре.

Ключевые слова: собственные колебания, напряженное состояние деталей, локальный спектр, перераспределение энергии колебаний.

Konovalov A. M., Kugushev V. I., Khudyakov S. S., Yankevich A. I.
APPLICATION OF LOCAL SPECTRUM OF NATURAL OSCILLATIONS FOR MONITORING OF STRESS STATE IN NON-METALLIC ELEMENTS OF STRUCTURES
(pp. 40-45)

Abstract. This work offers a method based on extraction of specially selected localized forms of oscillations from the general spectrum of frequencies of natural oscillations of a part by means of which non-destructive monitoring of stress state in various points of non-metallic parts is performed. Frequency spectrum is localized by use of special oscillation transducers with adjustable mechanic filter at the inlet before piezoelectric plate. Such filter allows both to extract localized frequency spectrum and to ensure adjustment of frequencies of natural oscillations of transducer rod wrt frequencies of natural oscillations of the part being monitored. The transducers operated as a part of acoustic impedance flaw detector «ДАМИ-С09». Stress variations at the points of the part were captured on the screen of the flaw detector by energy redistribution between the forms of natural oscillations of transducer rod. Captured energy redistribution between the forms of oscillations took place due to shift of frequencies of natural oscillations of the part during stress variation wrt to frequencies of natural oscillations of transducer rod and summing up of their amplitudes. Here, the amplitudes of some oscillations intensified and some subsided. The results which were experimentally gained during monitoring demonstrate variations of local stress state at the point on the perimeter of the square plate made of sphere plastic under effect of compressive stresses on the perimeter of the plate and in the centre. In the first case at the point of measurement “conditional compression” took place and in the second case it was “conditional tension”.

Keywords: natural oscillations, stressed state of the parts, local spectrum, redistribution of energy of oscillations.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. М. Коновалов, В. И. Кугушев, С. С. Худяков, А. И. Янкевич (АО «ЦКБ МТ «Рубин», Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

A. M. Konovalov, V. I. Kugushev, S. S. Khudyakov, A. I. Yankevich (CDB ME Rubin, Sаnt-Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Неразрушающий контроль композиционных материалов: сб. тр. 3-й Междунар. науч.-техн. конф. НККМ-2018 «Приборы и методы неразрушающего контроля качества изделий и конструкций из композиционных и неоднородных материалов», Санкт-Петербург, 11 – 13 декабря 2018 г. СПб., 2018.
2. Пат. 2619812. Способ неразрушающего контроля скрытых дефектов в технически сложном элементе конструкции, к которому нет доступа, и устройство для его осуществления / В. И. Кугушев, А. Ю. Яковлев, А. М. Коновалов; опубл. 23.05. 2016 г.
3. Пат. 2671334. Регулируемый совмещенный преобразователь импедансного дефектоскопа / А. М. Коновалов, В. И. Кугушев, А. Ю. Яковлев; опубл. 15.11.2017 г.
4. Филиппов А. П. Колебания деформируемых систем. Изд. 2-е перераб. М.: Машиностроение, 1970. 736 с.
5. Вольмир А. С. Нелинейная динамика пластинок и оболочек. М.: Наука, 1972. 432 с.
6. Бехер С. А., Коломеец А. О. Повышение достоверности контроля колес грузовых вагонов в движении с использованием цифровых методов обработки информации // Дефектоскопия. 2015. № 3. С. 61 – 68.
7. Борейко Д. А., Быков И. Ю., Смирнов А. Л. Чувствительность метода акустической эмиссии при обнаружении дефектов в трубных изделиях // Дефектоскопия. 2015. № 8. С. 24 – 33.
8. Степанова Л. Н., Кабанов С. И., Рамазанов И. С. и др. Акустико-эмиссионный контроль дефектов многопроходной сварки крупногабаритных конструкций // Дефектоскопия. 2015. № 9. С. 20 – 27.

Eng

1. Non-destructive testing of composite materials: proceedings of the 3rd International Scientific and Technical Conference NKKM-2018 "Devices and methods of non-destructive testing of the quality of products and structures made of composite and heterogeneous materials". (2018). Saint Petersburg. [in Russian language]
2. Kugushev V. I., Yakovlev A. Yu., Konovalov A. M. (2016). Method for non-destructive testing of latent defects in a technically complex structural element, to which there is no access, and a device for its implementation. Ru Patent No. 2619812. [in Russian language]
3. Konovalov A. M., Kugushev V. I., Yakovlev A. Yu. (2017). Adjustable combined transducer of impedance flaw detector. Ru Patent No. 2671334. [in Russian language]
4. Filippov A. P. (1970). Fluctuations of deformable systems. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
5. Vol'mir A. S. (1972). Nonlinear dynamics of plates and shells. Moscow: Nauka. [in Russian language]
6. Bekher S. A., Kolomeets A. O. (2015). Improving the reliability of the control of wheels of freight cars in motion using digital methods of information processing. Defektoskopiya, (3), pp. 61 – 68. [in Russian language]
7. Boreyko D. A., Bykov I. Yu., Smirnov A. L. (2015). Sensitivity of the acoustic emission method for detecting defects in tubular products. Defektoskopiya, (8), pp. 24 – 33. [in Russian language]
8. Stepanova L. N., Kabanov S. I., Ramazanov I. S. et al. (2015). Acoustic emission control of defects of multi-pass welding of large-sized structures. Defektoskopiya, (9), pp. 20 – 27. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2020.05.pp.040-045

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2020.05.pp.040-045

and fill out the form