10.14489/td.2023.03.pp.056-062

2023, 03 март (March)

DOI: 10.14489/td.2023.03.pp.056-062

Кугушев В. И.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТРЕЩИН НА СПЕКТР СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ПРОЧНОСТИ БОЛЬШИХ КОНСТРУКЦИЙ
(c. 56-62)

Аннотация. Представлены результаты мониторинга состояния прочности несущих балок двух больших конструкций. Для проведения мониторинга возбуждали собственные колебания балок и анализировали изменения их спектров при появлении возможных дефектов. В качестве возможных дефектов (трещин) применяли имитаторы в виде прижатых к балкам небольших пластин. Особенностью такой имитации является то, что пластина, прижатая к балке в точке пучности некоторой формы собственных колебаний и демпфирующая ее, также демпфирует ее во всех остальных точках пучности. Колебания возбуждались и принимались специальными преобразователями, имеющими на входе механический фильтр. Это позволяет существенно разрядить спектр собственных колебаний, сводя его к двум или нескольким доминирующим формам. Показано, что при дефектоскопии с таким разряженным спектром имеют место два процесса – демпфирование собственных колебаний и перераспределение энергии между их формами, которые необходимо учитывать при организации мониторинга в автоматизированном режиме.

Ключевые слова: большие конструкции, несущие балки, собственные колебания, мониторинг, спектрограммы.

Kugushev V. I.
SIMULATION OF CRACK EFFECT ON SPECTRUM OF NATURAL OSCILLATIONS DURING MONITORING OF STRENGTH OF LARGE STRUCTURES
(pp. 56-62)

Abstract. This document contains monitoring results of structural strength of bearing beams of two large structures. To conduct the monitoring, beam natural oscillations were excited and their spectrum changes in case of possible defects were analysed. Simulators in the form of small-size plates pressed to the beams were used as possible defects (cracks). The specific feature of such a simulation is that the plate, pressed to the beam in an antinodal point of some mode of natural oscillations and damping it, also damps it in all the other antinodal points. The oscillations were excited and received by special transducers with mechanical filters at their inputs. This enables significant reduction of the spectrum of natural oscillations, reducing it to two or several dominant modes. It is shown that during the flaw detection with such a reduced spectrum, two processes take place – damping of natural oscillations and energy redistribution between their modes, which should be taken into account during the monitoring in automated mode.

Keywords: large structures, bearing beams, natural oscillations, monitoring, spectrograms.

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

Рус

В. И. Кугушев (ООО «Единый центр неразрушающего контроля», Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. I. Kugushev (LLC “Unified Center for Non-destructive Testing”, Saint-Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Касаткин Б. С., Кудрин А. Б., Лобанов Л. М. и др. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений: справ. пособие. Киев: Наукова думка, 1981. 583 с.
2. Бардаков В. В., Елизаров С. В. Международная конференция по акустической эмиссии 2019 // Контроль. Диагностика. 2020. Т. 23, № 2. С. 54–55.
3. Кугушев В. И., Коновалов А. М., Яковлев А. Ю. Использование резонанса в неразрушающем контроле сложных конструкций // Металлообработка. 2016. № 6(96). С. 69 – 74.
4. Коновалов А. М., Кугушев В. И., Яковлев А. Ю. Использование собственных колебаний при дефектоскопии теплонапряженного оборудования // Новые огнеупоры. 2016. № 12. С. 57 – 60.
5. Коновалов А. М., Кугушев В. И., Яковлев А. Ю. Два перспективных направления для дефектоскопии трещин с использованием собственных колебаний объекта контроля // Контроль. Диагностика. 2017. № 8. С. 52 – 58.
6. Коновалов А. М., Кугушев В. И. Математическая модель носителя свободной энергии в динамических процессах неразрушающего контроля // Металлообработка. 2021. № 3(123). С. 30 – 41.
7. Коновалов А. М., Кугушев В. И., Яковлев А. Ю. Импедансный датчик для неразрушающего контроля жестких металлических конструкций // Контроль. Диагностика. 2019. № 1. С. 32 – 37.

Eng

1. Kasatkin B. S., Kudrin A. B., Lobanov L. M. et al. (1981). Experimental methods for the study of deformations and stresses: a handbook. Kiev: Naukova dumka. [in Russian language]
2. Bardakov V. V., Elizarov S. V. (2020). World conference on acoustic emission 2019. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 23 (2), pp. 54–55. [in Russian language]
3. Kugushev V. I., Konovalov A. M., Yakovlev A. Yu. (2016). Use of resonance in nondestructive testing of complex structures. Metalloobrabotka, 96(6), pp. 69 – 74. [in Russian language]
4. Konovalov A. M., Kugushev V. I., Yakovlev A. Yu. (2016). The use of natural vibrations in the defectoscopy of heat-stressed equipment. Novye ogneupory, (12), pp. 57 – 60. [in Russian language]
5. Konovalov A. M., Kugushev V. I., Yakovlev A. Yu. (2017). Two promising trends for flaw detection of cracks using self-oscillations of the object under test. Kontrol'. Diagnostika, (8), pp. 52 – 58. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.08.pp.052-058
6. Konovalov A. M., Kugushev V. I. (2021). Mathematical model of the free energy carrier in dynamic processes of nondestructive testing. Metalloobrabotka, 123(3), pp. 30 – 41. [in Russian language]
7. Konovalov A. M., Kugushev V. I., Yakovlev A. Yu. (2019). Impedance sensor for non-destructive testing of rigid metal structures. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 32 – 37. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2019.01.pp.032-037

+ - 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 500 руб. (в том числе НДС 20%). 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.2023.03.pp.056-062

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 500 rubles. (including VAT 20%). 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.2023.03.pp.056-062

and fill out the form