Методы и средства неразрушающего контроля прочности материалов 5 страница

Рис. 2.2.47. График определения коэффициента k в зависимости от отношения высоты балки к ее ширине

Если h<b, то следует взаимоизменить смысл символов h и b.

Приближенно значение динамического коэффициента Пуассона может быть определено по формуле

Логарифмический декремент колебаний определяется в соответствии с формулой, приведенной ранее.

Импедансный метод основан на ре­гистрации величины акустического им­педанса участка контролируемого из­делия. Изменение входного импеданса может быть обнаружено по изменению амплитуды или фазы силы, действую­щей на датчик, возбуждающий в изделии упругие колебания. На рис. 2.2.48 показана схема импедансного метода.

Рис. 2.2.48. Схема амплитудного акустического импедансного метода

Датчиком 1 является стержень, кон­тактирующий с поверхностью и совер­шающий продольные колебания. Если обшивка 2 жестко склеена с основным материалом 4_У то вся конструкция колеблется как единое целое и импеданс системы обшивка — клей 3 — кон­струкция — датчик определяется жест­костью всей конструкции. При этом сила взаимодействия датчика и кон­струкции будет существенной. Если же стержень попадает в зону непроклея 5, то участок обшивки колеблется, как тонкий элемент. Так как жесткость обшивки существенно ниже жесткости конструкции в целом, то сила взаи­модействия существенно уменьшается.

Метод акустической эмиссии осно­ван на регистрации акустических волн в твердых телах при пластическом деформировании и при возникновении трещин. Регистрируя скорость движе­ния волн эмиссии, можно обнаруживать опасные дефекты и прогнозировать работоспособность элементов конструк­ций: зон концентрации напряжений в металлических конструкциях, эволюцию развития трещин в железобетонных конструкциях, появление расслоев в клееных деревянных конструкци­ях и т. п.

Техника реализации метода аку­стической эмиссии заключается в том, что на поверхности изучаемого объекта устанавливается ряд приемников, регистрирующих моменты прихода им­пульсов и их значения в процессе нагружения конструкции и ее эксплу­атации. Интенсивная фиксация импуль­сов предопределяет процессы, связан­ные с развитием микро- и макро­трещин в конструкции.

При изучении основных проблем, связанных с применением ультразву­ка для дефектоскопии строительных конструкций и определения физико-механических свойств материала, необ­ходимо остановиться на еще одном методе испытаний — импульсном мето­де. При испытании массивных кон­струкций, характеризуемых большими габаритами, применение ультразвука оказывается неэффективным в связи с затуханием волн при прохождении сре­ды, однако, если использовать звуковой диапазон, характеризуемый большей длиной волн, то можно добиться опре­деленного эффекта. При ударном мето­де возмущения возбуждаются механи­ческим ударом по конструкции и иссле­дуется распространение волн напряже­ний в среде.