Механическим испытаниям

Механический импеданс. Через зону контакта на ОК действует сосредоточенная переменная сила F, возбуждающая в нем упругие (обычно изгибные) волны. Комплексное отношение этой силы к колебательной скорости v OK в зоне контакта с преобразователем называют механическим импедансом t,=F/v. В отличие от акустического импеданса и волнового сопротивления (см. § 1.2,

Импеданс ZK соединен цепочкой с механическим импедансом ZH контролируемого изделия, что соответствует параллельному соединению ZK и Z,j на эквивалентной схеме. Под ZH понимают импеданс для нормальной

При приеме упругих колебаний (рис. 96, в, г) преобразователь представлен механическим импедансом ZU) а контролируемое изделие — генерато-ром силы F с импедансом Zn(pnc. 96, в) или генератором колебательной ско-гюсти У, шунтированным импедансом

Измерение твердости металлов. В практике неразрушающего контроля широко распространен электроакустический импеданс-ный метод измерения твердости металлов. Метод основан на измерении относительных изменений механического импеданса колебательной системы преобразователя в зависимости от механических свойств поверхности контролируемого объекта в зонах ввода колебаний [73]. Преобразователи, применяемые в электроакустических импедансных твердомерах, представляют собой различные варианты динамической системы возбуждения колебаний с одной степенью свободы. Механическим импедансом, или полным механическим сопротивлением (Н-с/см), такой системы называется отношение комплексных амплитуд возмущающей силы F и вызываемой ею колебательной скорости v:

четырехполюсник, сила и скорость которого при входе связаны с силой и скоростью на выходе двумя линейными уравнениями. Сила и скорость на выходе четырехполюсника передаются на фундамент, который характеризуется его механическим импедансом 2ф. Источник вибрации в зависимости от силового или кинематического возбуждения описывается любым из двух уравнений:

называется механическим импедансом или механическим сопротивлением. И, наконец, отношение комплексной амплитуды скорости к комплексной амплитуде силы

Механическим импедансом называют отношение комплексной амплитуды гармонической вынуждающей силы, приложенной в некоторой точке (участке) тела, к комплексной амплитуде виброскорости в той же или другой точке тела. В вибрационной технике рассматривают также отношения силы и виброперемещения, виброускорения, а также обратные отношения. Они имеют различные наименования и в совокупности образуют семейство комплексных частотных характеристик (ЧХ) механической системы *.

Элементы 30 и 31 объединены в эквивалентный элемент 43с механическим импедансом

Элементы 35 и 38 объединены в эквивалентный элемент 45 с механическим импедансом

Механическим импедансом Z [203, 300, 312, 317] называют комплексное отношение гармонической (синусоидальной) возмущающей силы F, действующей на поверхности (или в точке) механической системы к средней колебательной скорости v на этой поверхности (или в точке) в направлении силы: Z = F/v. Механический импеданс является комплексной величиной и имеет активную R и реактивную X составляющие:

Собственные частоты однородного стержня без потерь, один конец которого свободен, другой нагружен механическим импедансом Z = R + jX, при общей добротности системы Q > (5 ... 10) определяются выражением

При контроле готовых поковок их осматривают, выборочно измеряют геометрические размеры, твердость. Размеры контролируют универсальными измерительными инструментами (штангенциркулями, штангенвысотомерами, штангенглубиномерами и др.) и специальными инструментами (скобами, шаблонами и контрольными приспособлениями). Несколько поковок из партии иногда подвергают металлографическому анализу и механическим испытаниям. Внутренние дефекты в поковках определяют ультразвуковым методом контроля и рентгеновским просвечиванием.

3.1.1. Исходными данными для выполнения расчетов являются данные по толщинометрии сосуда, механическим испытаниям металла, коррозионной активности среды, режиму работы и испытаний сосуда.

Исследования отклика системы на скорость движения усталостной трещины открыли возможность резкого повышения информативности опытов по механическим испытаниям при учете критических точек [3]. Процессу разрушения, как и другим неравновесным процессам, свойственны стадийность и многомасштабность. При циклическом нагружении легче всего изучать особенности разрушения на различных масштабных уровнях [32—35]. Путь к этому открыла линейная механика разрушения, так как позволила описать локальное (у края трещины) напряженное деформированное состояние. При статическом нагружении образца с предварительно созданной трещиной трудно обеспечить условия плоской деформации на фронте трещины. Напомним, что условия плоской деформации предполагают образование у края трещины зоны пластической деформации, пренебрежительно малой по сравнению с длиной трещины. Для этого требуется испытать крупногабаритные образцы при пониженной температуре (в случае пластичных материалов).

В работе [89] представлены результаты экспериментальных исследований взаимосвязи электрофизических и механических свойств металлов в условиях действия нагрузок и определения их критических значений, предшествующих разрушению. Механическим испытаниям были подвергнуты образцы из наиболее широко применяемых в нефтехимическом машиностроении сталей марок: Зсп, 10, 20, 40Х, 16ГС, 09Г2С, 12Х18Н10Т. При испытаниях использовались проходные и накладные трансформаторные электромагнитные преобразователи с дополнительной компенсационной обмоткой.

Для определения влияния среды на свойства металла образцы до и после экспозиции в среде наряду с гравиметрическими измерениями могут быть подвергнуты металлографическим исследованиям и механическим испытаниям. К наиболее простым механическим испытаниям относится оценка степени охруп--чивания металла методом перегиба стальных проволочных образцов на приборе НГ-1-Зм по ГОСТ 1579—80.

В работе [89] представлены результаты экспериментальных исследований взаимосвязи электрофизических и механических свойств металлов в условиях действия нагрузок и определения их критических значений, предшествующих разрушению. Механическим испытаниям были подвергнуты образцы из наиболее широко применяемых в нефтехимическом машиностроении сталей марок: Зсп, 10, 20, 40Х, 16ГС, 09Г2С, 12Х18НЮТ. При испытаниях использовались проходные и накладные трансформаторные электромагнитные преобразователи с дополнительной компенсационной обмоткой.

Следует особо оговорить специфику требований, предъявляемых к методам нагрева материалов применительно к механическим испытаниям.

Контроль внешним осмотром обычно предшествует другим видам контроля, т. е. проверке геометрии, прочностным стендовым и механическим испытаниям, химическим и металлографическим анализам. Однако во многих случаях внешний осмотр является единственной формой технического контроля, установленной технологической документацией на контроль, техническими условиями и стандартами. В частности, такому контролю подлежат подшипники, предметы электрооборудования, некоторые изделия из неметаллических материалов, пластических масс, стекла, фарфора, керамики •и т. д.

Определенный процент сварных узлов (согласно технологии и ТУ) подвергают механическим испытаниям и металлографическому исследованию.

Углеродистая качественная конструкционная сталь изготовляется по ГОСТ 1050—>74 в виде проката и поковок. Она подразделяется на две группы: группу I — с нормальным и группу II •— с повышенным содержанием марганца. Образцы выпускаемой стали подвергаются механическим испытаниям. В обозначении марки двузначное число указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы кп — кипящую сталь, Г — повышенное содержание марганца (для сталей группы II). Углеродистая сталь обыкновенного качества в промышленной арматуре применяется при температуре рабочей среды до 425° С, а качественная углеродистая сталь (ГОСТ 1050—74) — до 455° С. В арматуре для АЭС углеродистая сталь обыкновенного качества и качественная применяются при температуре до 350° С.

Механические испытания прочности сварных соединений производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 6996—66. Механическим испытаниям подвергаются стыковые сварные соединения для проверки соответствия их прочностных и пластических свойств требованиям соответствующих стандартов, Основных положений по сварке ОП 1513—72 и технических условий на изготовление арматуры. Основные виды механических испытаний на растяжение, на статический изгиб или сплющивание и на ударную вязкость выполняются с использованием образцов, изготовляемых из контрольных (или производственных) сварных соединений. Из каждого контрольного стыкового сварного соединения должны быть вырезаны: