Журнал Российского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике
The journal of the Russian society for non-destructive testing and technical diagnostic
 
| Русский Русский | English English |
 
Главная Архив номеров
28 | 03 | 2024
2014, 01 январь (January)

DOI: 10.14489/td.2014.01.pp.033-039

Саулина Е.В., Есипов Ю.В. 
МЕТОД РАЗЛИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕННЫХ СОСТОЯНИЙ МАКЕТОВ ЦЕЛОСТНОЙ КОНСТРУКЦИИ ПО ДЕФОРМАЦИОННЫМ ОТКЛИКАМ
(с. 33–39)

Аннотация. С помощью испытания периодических сварных рамных макетов, на которых были наклеены сверхширокополосные (от 10–2 до 108 Гц) сегнетоэлектрические микродатчики на основе тонких пленок Pb(Zr0,53Ti0,47)О3 толщиной 2,0 мкм с контактной площадкой 0,8 мм2, был разработан и апробирован метод ударного тестирования и идентификации напряженно-деформированных состояний стальных конструкций. Алгоритм метода включает в себя: 1) серийное ударное возбуждение с нарастанием импульса силы удара; 2) регистрацию динамических деформационных откликов с помощью наклеенных на макет датчиков; 3) Фурье-анализ откликов и построение серий нелинейных и линейных областей деформационных образов; 4) извлечение диагностических признаков и информативных параметров для различения степени напряженности и (или) поврежденности цельной конструкции

Ключевые слова: сложные конструкции, показатели напряженности, деформационные колебания, Фурье-образ, нелинейная динамика, магнитный метод неразрушающего контроля, сегнетоэлектрические датчики

Saulina E.V., Esipov Yu.V. 
METHOD FOR DISTINCTION OF STRESS-STRAIN CONDITION STATUS MODELS OF INTEGRITY CONSTRUCTION BY DEFORMATION IMAGES
(pp. 33–39)

Annotation. With the help of test periodic welded frame dummies, on which have been pasted super-broad-band (from 10–2 up to 108 Hz) ferroelectric micro-sensing transducers on the basis of thin films Pb (Zr 0,53 Ti 0,47) О3 thickness (~2,0) micron with bonding pad 0,8 mm2, have been developed and approved a way of shock testing and identification is intense – strained conditions of steel designs. The method algorithm is included: 1) the serial shock-excitation with build-up of an force impact impulse; 2) registration of dynamic deformation responses with the help of the sensing transducers pasted on dummy; 3) the Fourier analysis of responses and construction of series of nonlinear and linear areas of deformation images; 4) extraction of diagnostic attributes and informative parameters for discrimination of extent of stress level and (or) damage of integral design

Keywords: сomplex designs, parameters of stress level, deformation vibrations, the Fourier an image, nonlinear dynamic, magnetic method, ferroelectric sensing transducers, Structural Health Monitoring

Рус

Е. В. Саулина (Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Ю. В. Есипов (Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону)

Eng

E. V. Saulina (Donskoy state technical University) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Yu. V. Esipov (Southern scientific center of RAS)

Рус

1. Ватульян А. О., Соловьев А. Н. Об идентификации предварительного напряженного состояния // Динамика технологических систем: тр. VIII Междунар. конф. ДГТУ. Р-н-Д., 2007. С. 19 – 25.
2. Воронков В. Н. Метод решения задач на собственные значения для сложных линейных систем // Механика твердого тела. 2005. № 4. С. 178 – 187.
3. Мухортов В. М. и др. Гетероструктуры на основе наноразмерных сегнетоэлектрических пленок: получение, свойства и применение // Нанотехника. 2007. Т. 3. № 11. С. 59 – 72.
4. Голованов А. И. Конечно-элементное моделирование больших упругопластических деформаций в терминах главных удлинений // Проблемы нелинейной механики деформируемого твердого тела: тр. 2-й Междунар. конф. Казань: Каз. ГУ, 2009. С. 125 – 127.
5. Григорьев В. Г. Методология исследования динамических свойств сложных упругих и гидроупругих систем: дис. ... д-ра техн. наук. М., 2000. 386 с.
6. Грудев И. Д. Устойчивость стержневых элементов в составе стальных конструкций. М.: МИК, 2005. 320 с.
7. Есипов Ю. В., Мухортов В. М., Пойда И. И. Оценка вида состояния стержневых элементов конструкций на основе регистрации деформационных откликов на серийные ударные возбуждения // Дефектоскопия. 2010. № 7. С. 76 – 81.
8. Есипов Ю. В. Испытательная установка для исследования деформационных колебаний моделей конструкций способом бесконтактного возбуждения // Измерительная техника. 2009. № 12. С. 44 – 48.
9. Есипов Ю. В. Экспериментальный подход к построению спектрального критерия для диагностики периодической стержневой конструкции на основе сегнетоэлектрических датчиков деформации // Прикладная механика и техническая физика. 2013. Т. 54. № 2. С. 190 – 195.
10. Есипов Ю. В., Мухортов В. М. Интегральные датчики динамической деформации на основе тонких сегнетоэлектрических пленок для мониторинга сложных механических систем // Журнал технической физики. 2009. Т. 51. № 1. С. 78 – 81.
11. Есипов Ю. В., Мухортов В. М., Калинчук В. В. Испытательная установка для анализа деформации моделей трехмерных конструкций // Измерительная техника. 2008. № 10. С. 15 – 24.
12. Иванов В. И., Власов И. Э. Некоторые проблемы неразрушающего контроля / Дефектоскопия. 2002. № 6. С. 82 – 93.
13. Лебедев В. Л., Семенов В. А., Солдатов А. Ю. Анализ устойчивости стержневых конструкций с учетом физической нелинейности // Проблемы нелинейной механики деформируемого твердого тела: тр. 2-й Междунар. конф. Казань: Каз. ГУ, 2009. С. 247–248.
14. Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: в 2 ч. Новосибирск: Наука, 2005.
15. Неразрушающий контроль и диагностика: в 8 т. Т. 7 / под общ. ред. В. В. Клюева. Кн. 1, 2. Вибродиагностика / Ф. Я. Балицкий, А. В. Барков, А. Г. Соколова и др. М.: Машиностроение, 2005. 829 с.
16. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев и др.; под ред. В. В. Клюева. 3-е изд., испр. и доп. М.: Машиностроение, 2005. 656 с., ил.
17. Проблемы прикладной механики, динамики и прочности машин: сб. ст. / под ред. В. А. Светлицкого, О. С. Нарайкина. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. 320 с.
18. Серьезнов А. Н., Степанова Л. Н., Муравьев В. В. Акустико-эмиссионная диагностика конструкций. М.: Радио и связь, 2000. 280 с.
19. Adams D., Nataraju M. A Nonlinear Dynamical Systems Framework for Structural Diagnosis and Prognosis // International Journal of Engineering Science. 2002. V. 40. Р. 1919 – 1941.
20. Adams D. E., Farrar C. R. Classifying Linear and Non-linear Structural Damage Using Frequency Domain ARX Models // Structural Health Monitoring. 2002. V. 1. N 2. P. 185 – 201.
21. Farrar C. R. Nonlinear System Identification for Damage Detection. Los Alamos National Lab. Contract DE-AC52-06NA25396. Nov. 2007.
22. Sedmak S., Sedmak A., Arsi M., Tuma J. An Experimental Verification оf Numerical Models for the Fracture and Fatigue of Welded Structures // Materials and Тechnology. 2007. V. 41. N 4. Р. 173 – 178.
23. Structural INTegrity Assessment Procedure: Final Re-port. SINTAP, 2007.

Eng

1. Vatul'ian A. O., Solov'ev A. N. (2007). Ob identifikatsii predvaritel'nogo napriazhennogo sostoianiia (About the identifica-tion of preliminary stress-strain state). Dinamika tekhnologicheskikh sistem: trudy VIII Mezhdunarodnoi konferentsii (Dynamics of technological systems: proceedings of the VIII International conference). Rostov-On-Don: DGTU, pp. 19 – 25.
2. Voronkov V. N. (2005). Method of solution of eigenvalue problems for complex linear systems. Mekhanika tverdogo tela, (4), pp. 178 – 187.
3. Mukhortov V. M. (2007). Heterostructures on the basis of ferroelectric nano-sized films: synthesis, properties and application. Nanotekhnika, 3(11), pp. 59 – 72.
4. Golovanov A. I. (2009). Konechno-elementnoe modelirovanie bol'shikh uprugoplasticheskikh deformatsii v terminakh glavnykh udlinenii. (Finite element modeling of large elasto-plastic deformations in terms of the major elongations). Problemy nelineinoi mekhaniki deformiruemogo tverdogo tela: trudy 2-i Mezhdunarodnoi konferentsii (Problems of non-linear mechanics of deformable solid: proceedings of the II International conference), Kazan': Kaz. GU, pp. 125 – 127.
5. Grigor'ev V. G. (2000). Research methodology of dynamic properties of composite elastic and fluid elastic systems. (PhD dissertation), Moscow.
6. Grudev I. D. (2005). The stability of the core elements comprising steel structures. Moscow: MIK.
7. Esipov Iu. V., Mukhortov V. M., Poida I. I. (2010). Esti-mation of the form of state of framed structures elements on the basis of registration of the deformation response of serial impact excitations. Defektoskopiia, (7), pp. 76-81.
8. Esipov Iu. V. (2009). Test rig for the study of bending vibrations of designs patterns by contactless excitation. Izmeritel'naia tekhnika, (12), pp. 44 – 48.
9. Esipov Iu. V. (2013). An experimental approach to build a spectral criterion for the diagnosis of periodic crucial construction on the basis of ferroelectric strain gauges. Prikladnaia mekhanika i tekhnicheskaia fizika, 54(2), pp. 190 – 195.
10. Esipov Iu. V., Mukhortov V. M. (2009). Integral dynamic deformation sensors based on thin ferroelectric films for monitoring of complex mechanical systems. Zhurnal tekhnicheskoi fiziki,51(1), pp. 78 – 81.
11. Esipov Iu. V., Mukhortov V. M., Kalinchuk V. V. (2008). The test facility for the analysis of deformation models of three-dimensional structures. Izmeritel'naia tekhnika, (10), pp. 15 – 24.
12. Ivanov V. I., Vlasov I. E. (2002). Several problems of non-destructive testing. Defektoskopiia, (6), pp. 82 – 93.
13. Lebedev V. L., Semenov V. A., Soldatov A. Iu. (2009). Analiz ustoichivosti sterzhnevykh konstruktsii s uchetom fizicheskoi nelineinosti. (Stability analysis of framed structures with physical nonlinearity taken into account). Problemy nelineinoi mekhaniki deformiruemogo tverdogo tela: trudy 2-i Mezhdunarodnoi konferentsii (Problems of non-linear mechanics of deformable solid: proceedings of the II International conference), Kazan': Kaz. GU, pp. 247 – 248.
14. Makhutov N. A. (2005). Structural strength, resource and technogenic safety: in 2 parts. Novosibirsk: Nauka.
15. Balitskii F. Ia., Barkov A. V., Sokolova A. G. (2005). Handbook. Nondestructive testing. Vibrodiagnostics. (Vol. 7, Book 1 of 2). Moscow: Mashinostroenie.
16. Kliuev V. V. (ed.), Sosnin F. R., Kovalev A. V. (2005). Non-destructive testing and diagnostics: handbook. (3rd (revised and supplemented) ed.). Moscow: Mashinostroenie.
17. Svetlitskii V. A., Naraikin O. S. (Eds.). (2005). Problems of applied mechanics, dynamics and strength of machines: collection of articles. Moscow: Izdatel'stvo MGTU im. N. E. Baumana.
18. Ser'eznov A. N., Stepanova L. N., Murav'ev V. V. (2000). Acoustic emission diagnostics of structures. Moscow: Radio i sviaz'.
19. Adams D., Nataraju M. (2002). A nonlinear dynamical systems framework for structural diagnosis and prognosis. International Journal of Engineering Science, 40, pp. 1919 – 1941.
20. Adams D. E., Farrar C. R. (2002). Classifying linear and nonlinear structural damage using frequency domain ARX models. Structural Health Monitoring, 1(2), pp. 185-201.
21. Farrar C. R. (2007). Nonlinear system identification for damage detection. Los Alamos National Lab. Contract DE-AC52-06NA25396. Nov. 2007.
22. Sedmak S., Sedmak A., Arsi M., Tuma J. (2007). An experimental verification оf numerical models for the fracture and fatigue of welded structures. Materials and Тechnology, 41(4), pp. 173 – 178.
23. Structural INTegrity Assessment Procedure: Final Report. (2007). SINTAP.

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 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 статьи заполните форму:

Форма заказа статьи



Дополнительно для юридических лиц:


Type the characters you see in the picture below



.

Eng

This article  is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 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 fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/td.2014.01.pp.033-039

 

 

 

 

 

.

.

 
Поиск
На сайте?
Сейчас на сайте находятся:
 29 гостей на сайте
Опросы
Понравился Вам сайт журнала?
 
Баннер
Rambler's Top100 Яндекс цитирования