679
.pdfПРИЛОЖЕНИЯ
ПриложениеА
Характерные формы сигналов, регистрируемых системой СЦАД 16.02
Рис. 1. Электромагнитная помеха
Рис. 2. Электромагнитная помеха, возникшая одновременно на четырех каналах акустико-эмиссионной системы
111
Продолжение прил. А
Рис. 3. Непрерывный низкочастотный шум
Рис. 4. Непрерывный сигнал, связанный с повторной регистрацией высокоамплитудного импульса («хвост» сигнала)
Рис. 5. Сигналы с одновременными акустическими импульсами и электромагнитными помехами (низкая чувствительность преобразователя у канала 2)
112
Окончание прил. А
Рис. 6. Непрерывный электрический сигнал с максимальной амплитудой, связанный с обрывом сигнального кабеля
Приложение Б
Требования к знаниям специалистов по акустико-эмиссионному методу контроля объектов железнодорожного транспорта
1. Основные понятия метода акустической эмиссии (АЭ)
1.1.Источники АЭ материала, причины возникновения АЭ в металлах и сплавах:
— пластическая деформация;
— зарождение и распространение трещин;
— фазовые превращения.
1.2.Другие источники АЭ:
—электрические разряды;
—утечки жидкости и газа;
—растрескивание окисных плен и окалин;
—разрушение шлаковых включений;
—трение узлов и деталей;
—трение берегов трещин;
—коррозия;
—плохо закрепленные детали.
1.3.Общая схема проведения акустико-эмиссионного контроля (АЭК) и область применения АЭК.
1.4.Основные достоинства АЭК: регистрация активных дефектов, оценка скорости их развития, интегральность метода АЭ.
1.5.Основные трудности, возникающие при реализации АЭК,— высокая чувствительность к помехам, характерные шумы и способы борьбы с ними.
2. Механические сигналы акустической эмиссии
2.1.Общие понятия акустики: акустические колебания, волны, акустические величины.
2.2.Частота колебаний, классификация акустических волн по частоте.
113
2.3.Бегущая волна: механизм распространения, длина волны, скорость распространения.
2.4.Типы ультразвуковыхволн: продольные,поперечные, поверхностные; среда распространения, условия возникновения, скорость.
2.5.Отражение и преломление, трансформация ультразвука на границе раздела двух сред.
2.6.Зеркальное и диффузное отражение ультразвуковой волны.
2.7.Закономерности распространения волн с различными фронтами: плоским, сферическим, цилиндрическим.
2.8.Затухание акустических волн в твердых телах.
2.9.Пьезоэлектрический эффект (прямой и обратный). Пьезоэлектрические материалы и особенности их строения, точка Кюри.
2.10.АЧХ пьезоэлектрического акустико-эмиссионного преобразователя, классификация преобразователей по АЧХ.
2.11.Импульсное излучение и прием ультразвуковых волн.
3. Характеристики сигналов АЭ
3.1.Основные параметры единичного импульса АЭ и свойства трещины, влияющие на их величину:
— амплитуда АЭ сигнала;
— время нарастания сигнала (длительность переднего фронта);
— длительность импульса АЭ;
— частота импульса АЭ.
3.2.Основные потоковые параметры дискретной АЭ:
—число импульсов;
—активность;
—амплитудное распределение импульсов;
—временное распределение импульсов.
3.3. Характеристики сигналов непрерывной АЭ:
—суммарный счет АЭ (связь с уровнем дискриминации);
—скорость счета АЭ;
—среднеквадратичное значение АЭ.
4. Акустическая эмиссия при деформировании металлов
4.1. Деформирование материалов:
— график зависимости «сила — удлинение» (характеристика геометрии и свойств материала);
— понятия об упругой и пластической деформации;
— концентраторы напряжений.
4.2. АЭ при деформировании материалов, вид потоковых параметров АЭ вместе с графиком зависимости «напряжение — относительная деформация»;
— эффект Кайзера;
114
—влияние на потоковые параметры наличия концентраторов напряжений;
—связьпараметровакустическойэмиссиисосвойствамиматериала. 4.3.Акустическая эмиссияметаллического образца сусталостной
трещиной, основные отличия от образца без трещины, влияние перегрузки на АЭ, механизмы излучения трещиной акустико-эмис- сионных сигналов.
5. Локализация источников АЭ
5.1.Определение координат источника.
5.2.Методы определениякоординат источников: амплитудный и временной.
5.3.Временной метод: алгоритмы определения времени прихода импульса, понятие разности времен прихода (РВП).
5.4.Линейная локализация, математическая модель и область применения.
5.5.Плоскостная, объемная локализация, область применения.
5.6.Зонная локализация, математическая модель и применение.
5.7.Погрешности определения координат источников.
115
Оглавление |
|
Введение ........................................................................................................ |
3 |
Глава 1. Акустическая эмиссия. Общие положения ........................................... |
6 |
1.1. Классификация источников акустической эмиссии .................................. |
9 |
1.2. Классификация акустической эмиссии по форме сигнала ....................... |
10 |
1.3. Общая схема проведения акустико-эмиссионного контроля .................... |
11 |
Глава 2. Основные понятия акустики ............................................................. |
16 |
2.1. Акустические колебания ..................................................................... |
16 |
2.2. Частота колебаний ............................................................................. |
19 |
2.3. Акустические величины ...................................................................... |
20 |
2.4. Акустические волны........................................................................... |
21 |
2.5. Объемные волны ............................................................................... |
25 |
2.6. Поверхностные волны (волны Рэлея) ................................................... |
27 |
2.7. Нормальные волны в пластинах (волны Лэмба) .................................... |
28 |
2.8. Геометрическое описание волны .......................................................... |
33 |
2.9. Затухание ультразвуковых волн.......................................................... |
35 |
2.10. Взаимодействие объемных волн с границей раздела двух сред .............. |
40 |
Глава 3. Регистрация акустических волн ........................................................ |
43 |
3.1. Пьезоэлектрический эффект................................................................ |
43 |
3.2. Конструкция пьезоэлектрического преобразователя............................... |
44 |
3.3. Коэффициент преобразования............................................................. |
47 |
3.4. Частотные характеристики ................................................................. |
49 |
Глава 4. Параметры сигналов дискретной акустической эмиссии ....................... |
55 |
4.1. Амплитудные параметры .................................................................... |
56 |
4.2. Временные параметры........................................................................ |
59 |
4.3. Частотные характеристики ................................................................. |
63 |
4.4. Потоковые характеристики ................................................................. |
64 |
4.5. Амплитудное распределение ............................................................... |
66 |
Глава 5. Акустическая эмиссия при механических испытаниях материалов........ |
70 |
5.1. Механические испытания материалов .................................................. |
70 |
5.2. Механические характеристики материалов ........................................... |
72 |
5.3. Связь параметров акустической эмиссии с процессом нагружения ........... |
78 |
5.4. Эффект Кайзера ................................................................................ |
83 |
Глава 6. Определение координат источников сигналов акустической эмиссии .... |
85 |
Глава 7. Технологии контроля различных объектов акустико-эмиссионным |
|
методом с применением диагностической системы СЦАД 16.02 .................... |
95 |
7.1. Подготовка оборудования и объекта к контролю ................................... |
95 |
7.2. Настройка основных параметров системы СЦАД 16.02 .......................... |
98 |
7.3. Проведение акустико-эмиссионных испытаний ..................................... |
105 |
7.4. Оценка и оформление результатов контроля ....................................... |
105 |
Заключение ................................................................................................. |
109 |
Литература.................................................................................................. |
109 |
Приложения ................................................................................................ |
111 |
Приложение А. Характерные формы сигналов, регистрируемых |
|
системой СЦАД 16.02......................................................................... |
111 |
Приложение Б. Требования к знаниям специалистов по акустико-эмиссионному |
|
методу контроля объектов железнодорожного транспорта ...................... |
113 |
116