SU1645889A1

SU1645889A1 - Method of vibration testing of products

Info

Publication number: SU1645889A1
Application number: SU894668162A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иосифович Бересневич; Семен Львович Цыфанский; Александр Борисович Окс; Мартиньш Арвидович Магоне
Original assignee: Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1991-04-30

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл обнаружени дефектов в силовых элементах несущих поверхностей летательных аппаратов. Цель изобретени - снижение трудоемкости и стоимости вибрационного контрол . Дл реализации способа на контролируемое изделие воздействуют силовым гармоническим возбуждением с частотой, равной второй собственной частоте изгиб- ных колебаний. Упругие колебани издели возбуждают с помощью одной гармонической силы, прикладываемой в среднем сечении по длине издели . Дефектность определ ют по факту возникновени изгиб- ных упругих колебаний издели . 1 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used to detect defects in the strength members of the bearing surfaces of aircraft. The purpose of the invention is to reduce the labor intensity and cost of the vibration control. To implement the method, the controlled product is subjected to force harmonic excitation with a frequency equal to the second natural frequency of bending vibrations. Elastic vibrations of the product are excited by a single harmonic force applied in an average section along the length of the product. Defects are determined by the occurrence of bending elastic vibrations of the product. 1 il.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл обнаружени дефектов в однородных по длине издели х балочного типа, например в силовых элементах несущих поверхностей летательных аппаратов.The invention relates to non-destructive testing and can be used to detect defects in products of a beam type that are uniform in length, for example, in power elements of aircraft bearing surfaces.

Целью изобретени вл етс снижение трудоемкости и стоимости контрол ,The aim of the invention is to reduce the labor intensity and cost of control,

На чертеже изображена структурна схема устройства дл реализации способа вибрационного контрол - изделий (пример реализации способа).The drawing shows a block diagram of a device for implementing a method of vibration control products (an example of the method).

Контролируемое изделие в виде балки 1 закреплено обеих сторон с помощью шарниров 2. В среднем сечении по длине балки 1 (симметрично относительно шарнирных опор 2) установлен вибровозбудитель 3 (например , электромагнитный или пьезоэлектрический ), генерирующий гармоническую вынуждающую силу вида Р sin cut Дл управлени работой вибровозбудител 3 предназначен генератор 4 синусоидальнргоThe controlled product in the form of a beam 1 is fixed on both sides with the help of hinges 2. In the middle section along the length of the beam 1 (vibration-wise symmetrically relative to the hinged supports 2), an exciter 3 is installed (for example, electromagnetic or piezoelectric) generating a harmonic driving force of the type P sin cut vibration exciter 3 intended generator 4 sine wave

напр жени , а дл регистрации параметров изгибных колебаний балки 1 - амплитудный преобразователь 5, усилитель 6, полосовой фильтр 7 и измерительный прибор 8 (например , вольтметр или осциллограф).voltage, and to register the parameters of bending oscillations of the beam 1 — an amplitude transducer 5, an amplifier 6, a band-pass filter 7, and a measuring device 8 (for example, a voltmeter or an oscilloscope).

Способ вибрационного контрол изделий осуществл етс следующим образом.The method of vibration control of products is carried out as follows.

К точке контролируемого издели 1, расположенной в среднем по длине сечени , с помощью вибровозбудител 3 прикладываетс внешн гармоническа вынуждающа сила вида Р sin со т.. Путем плавного изменени настройки генератора 4 синусоидального напр жени частота о вынуждающей силы устанавливаетс равной второй собственной частоте иц, изгибных колебаний балки 1. Возникшие изгибные колебани балки 1 на частоте oti регистрируютс с помощью измерительного прибора 8, сигнал на который подаетс от амплитудного преобразовател 5 через усилитель 6 и фильтр 7 (с помощью фильтра 7 из спектра изгибныхAn externally harmonic driving force of the form P sin with t is applied to the point of the controlled article 1, located on the average along the length of the section 3. By smoothly changing the setting of the sinusoidal voltage generator 4, the frequency of the driving force is set equal to the second natural frequency of flexural curves oscillations of the beam 1. The resulting bending oscillations of the beam 1 at the frequency oti are recorded by means of a measuring device 8, the signal to which is fed from the amplitude converter 5 through an amplifier 6 and filter 7 (using filter 7 from the bending spectrum

fefe

О 4 СП 00 00 ЮAbout 4 SP 00 00 Yu

колебаний балки 1 выдел етс полоса частот , лежаща вблизи второй собственной частоты ад).the oscillation of beam 1 is allocated a frequency band lying near the second natural frequency hell).

При отсутствии повреждени в балке 1 ее инерционно-жескостные параметры по- сто нны по длине I. Поэтому собственные изгибные колебани балки 1 по второй форме антисимметричны относительно Y (пунктирна лини на чертеже); при этом в точке А, расположенной в среднем сечении по длине балки, амплитуда изгибных колебаний всегда равна нулю (узел второй формы колебаний). Это приводит к тому, что внешн вынуждающа сила вида Р sin ал, приложенна в точке А, работы на частоте од, не совершает. Поэтому, несмотр на приложение к целой балке (в точке А) внешней вынуждающей силы, вынужденные изгибные колебани контролируемого объекта по второй форме не возникают.In the absence of damage in beam 1, its inertial-stiffness parameters are constant along length I. Therefore, the natural bending vibrations of beam 1 in the second form are antisymmetric with respect to Y (dotted line in the drawing); at the same time, at the point A, located in the middle section along the beam, the amplitude of the flexural vibrations is always zero (the node of the second mode of oscillations). This leads to the fact that the external forcing force of the type P sin al applied at the point A, does not work at the frequency od. Therefore, despite the application of an external driving force to the whole beam (at point A), the forced bending vibrations of the object under control do not arise in the second form.

Картина резко мен етс при по влении в балке 1 повреждени . Наличие даже небольшого по величине повреждени приводит к локальному уменьшению изгибной жесткости балки в районе дефекта, в св зи с чем нарушаетс симметри инерционно- жесткостных параметров издели относительно оси Y. Форма собственных изгибных колебаний балки 1 по второй форме также перестает быть симметричной (сплошна лини на чертеже), что, в частности, выражаетс в некотором смещении узловой точки из положени В результате амплитуда YO собственных изгибных колебаний балки в точке А перестает быть равной нулю, и внешн вынуждающа сила Р sin ш t начинает совершать положительную работу. Поэтому вынужденные изгибные колебани поврежденной балки 1 по второй форме возникают даже в случае приложени внешней силы Р sin (Di, генерируемой вибровозбудителем 3, строго в среднем сечении по длине (). Таким образом, по факту возникновени изгибных колебаний контролируемого издели по второй форме суд т о наличии в нем повреждени .The pattern changes dramatically when damage occurs in beam 1. The presence of even a small amount of damage leads to a local decrease in the flexural rigidity of the beam in the area of the defect, in connection with which the symmetry of the inertia-stiffness parameters of the product with respect to the Y axis is violated. drawing), which, in particular, is expressed in a certain displacement of the nodal point from the position. As a result, the amplitude YO of the own bending oscillations of the beam at point A ceases to be equal to zero, and guide force F sin w t starts to make positive work. Therefore, the forced bending vibrations of the damaged beam 1 in the second form occur even when an external force P sin (Di generated by the vibration exciter 3, is strictly in the middle section along the length (). Thus, upon the occurrence of the bending vibrations of the controlled product in the second form about damage in it.

Claims

Claims of Invention The method of vibration control of products. that the controlled product is subjected to force harmonic excitation with a frequency equal to the second natural frequency of flexural vibrations, and when a flexural elastic oscillation of the product occurs, its defect state is determined, which is so that, in order to reduce labor intensity and cost of control, elastic oscillations excite using one harmonic force applied at the point of location of the unit of bending oscillations of the product according to the second proper form