Возбуждения резонансных

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн, наклонные в основном сдвиговых (поперечных) и поверхностных волн, а также продольных волн, вводимых под углом к поверхности контролируемого изделия. С рабочей стороны прямых преобразователей (рис, 4,7, а) на пье-зопластине 3 имеется защитное донышко 4 (протектор), предохраняющее пьезопластину от механических повреждений. С

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн. В контактных наклонных совмещенных преобразователях (рис. 23, б) для ввода -ультразвуковых колебаний под углом к поверхности контролируемого изделия применяют призму 8. Эти колебания предназначены для возбуждения в с сновном сдвиговых, поверхностных и нормальных волн.

Для испытаний на усталость и виброползучесть в условиях высокочастотного асимметричного нагружения со средним сжимающим напряжением при растяжении-сжатии с частотой около 10 кГц при комнатной и повышенных температурах создана магнитострикционная установка [156], в основу которой положен принцип возбуждения продольных резонансных колебаний в статически нагруженной механической системе, включающей образец.

Расчет коэффициентов прохождения продольной DI и поперечной Dt волн по энергии для границы плексиглас—сталь, рассчитанные по формулам (1.35) и (1.36), представлен на рис. 1.12. В области малых углов падения (0 ... 10°) в стали существует практически только продольная волна. Эту область используют для возбуждения продольных волн раздельно-совмещенными преобразователями. Далее, вплоть до первого критического угла, идет область одновременного существования волн двух типов. Эту область углов в дефектоскопии используют редко. При первом критическом угле наиболее интенсивно возбуждается головная волна. В интервале между первым и вторым критическими углами существует только поперечная волна. Эту область наиболее часто используют в дефектоскопии для возбуждения в контролируемом материале поперечных волн. За вторым критическим углом при определенном угле падения возбуждается поверхностная волна.

Удовлетворительные результаты для дальней зоны получают при условии слабого изменения коэффициента прозрачности в пределах диаграммы направленности, а именно при углах преломления 0 ... 10° для возбуждения продольных волн и при 40 ... 70° для возбуждения поперечных волн. В этом случае поле описывают формулой

За рубежом ультразвуковой структурный анализ еще не получил широкого применения в промышленных условиях, хотя, по литературным и патентным данным, известны ряд приборов и установок, применяемых для этой цели. Так, дефектоскопы, производимые фирмами Карл Дойч Крауткремер (ФРГ) и др., снабжены аттенюаторами для измерения затухания. В приведенных ниже работах зарубежных авторов [151, 153, 154] описано в основном использование прибора УСИП-10В фирмы Крауткремер с диапазоном частот от 1 до 12 МГц. Этот прибор снабжен набором прямых и наклонных искателей для возбуждения продольных, сдвиговых и поверхностных ультразвуковых волн,

В работах Г.М. Сучкова и др. [310] описаны ЭМА-преобразователи для возбуждения продольных, поперечных и поверхностных волн и аппаратура с мало-шумящим усилителем. Авторы утверждают, что чувствительность прибора близка к чувствительности эхометода с пьезопре-образователями. Например, объемными волнами выявляются боковые цилиндрические отверстия диаметром 1 мм на глубине 30 мм (отношение сигнал/помеха 23 дБ) и диаметром 2,5 мм на глубине 8 ... 115 мм (отношение сигнал/помеха > 11 дБ).

напряжений в образцах типа стальной плиты с трещиной. Учитывается структурная неоднородность поликристаллического материала. Для возбуждения продольных и сдвиговых волн используются как пьезоэлектрические, так и электромаг-нито-акустические датчики. Разработан метод измерения времени распространения ультразвука в детали, основанный на цифровой обработке принимаемых сигналов встроенной в установку ЭВМ по алгоритму быстрого преобразования Фурье. Некоторые частные вопросы акустоупру-гости изучаются в университете г. Гулля, в государственной сталелитейной корпорации, в лаборатории ядерных исследований г. Беркли и ряде других организаций.

У наклонных искателей для возбуждения продольных волн в стали с плексигласовым входным участком особенно трудно получить малую долю звука, отражающегося непосредственно к излучателю, так как в этих искателях угол клина может быть только в пределах от 19 до 27° при углах входа звука от 45 до 70°. Для улучшения разрешающей способности в ближнем поле входной участок выполняют возможно более длинным, так что-*бы излучатель уже не мог принимать лучи, отраженные от поверхности контакта. Однако одновременно с продольной волной всегда возбуждается и нежелательная поперечная с меньшим углом входа звука, которую впрочем можно легко распознать ло большему времени прохождения (рис. 10.40).

У кварца от нуля отличны только пьезомодули dn и di4, а также пьезо-константы с теми же индексами. Это означает, что кварцевые преобразователи пригодны для возбуждения и регистрации продольных и сдвиговых колебаний. Для возбуждения продольных колебаний стержень вырезают вдоль оси л:, пластинку - перпендикулярно к ней. В обоих случаях электрическое поле

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн. В контактных наклонных совмещенных преобразователях (рис. 26, 6) для ввода ультразвуковых колебаний под углом к поверхности контролируемого изделия применяют призму 8. Эти преобразователи предназначены для возбуждения в основном сдвиговых (поперечных) и поверхностных волн, а также продольных волн, наклонных к поверхности контролируемого объекта.

а — гидромеханическая схема: 1 — пульсатор; 2 — цилиндр возбуждения; 3 — пружина связи; 4 — нагружающий цилиндр; 5 — образец; 6,8,9 — трубопроводы соответственно инерционные, возбуждения в режиме вынужденных колебаний, возбуждения в резонансном режиме; 7 — аккумуляторы; б — динамическая модель возбуждения резонансных режимов; kt, m( и k2, тг — соответственно вязкие сопротивления и приведенная масса параллельных ветвей трубопровода; k, т — линейные эквиваленты сопротивлений инерционных трубопроводов; с}, С3 — упругая жесткость соответственно образца и пружины связи; в — резонансные кривые коэффициентов динамического усиления: Кр — по силе, >. — по перемещению, Я^. — по энергии

Свободные колебания образца вызываются срывом возбуждения резонансных колебаний заданной амплитуды при помощи реле 3, котророе управляется контактором шлейфного осциллографа. Счетчик 20, включенный на выход тензоусилителя через нормирующий усилитель 18, обеспечивает подсчет числа периодов затухающего про-. цесса колебаний в заданном интервале изменения амплитуды. Частоту колебаний измеряют частотомером 6. Ток возбуждения измеряют амперметром /.

Характерным случаем (последовательного возбуждения резонансных колебаний системы элементов является

Имеется механический метод возбуждения резонансных колебаний сравнительно высоких частот, при котором используются силы трения Система, например лопасть или диск, приводится в резонанс, подобно тому как с помощью смычка вызывается звучание струн, а

Наличие неуравновешенности во вращающемся роторе может вызвать ряд нежелательных явлений: сокращение срока службы шарикоподшипников и подшипников скольжения вследствие больших динамических нагрузок на них; усталостные разрушения отдельных элементов конструкции и фундаментов, особенно в случае возбуждения резонансных колебаний; снижение точности обработки и шум, оказывающие неприятное и вредное воздействие на организм человека и т. д.

О возбуждении резонансных колебаний. Эффективность возбуждения резонансных колебаний зависит от уровня возбуждающих сил и характера их распределения. Чтобы эффективно возбудить резонансные колебания на различных собственных формах, необходимо обеспечивать не только достаточный уровень возбуждающих сил, но и управлять их распределением.

Для возбуждения резонансных колебаний может быть использован вместо вибратора электромагнит. В этом случае для проведения эксперимента необходимо наличие усилителя низкой частоты мощностью 200—300 вт и звукового генератора.

Иногда используют периодически повторяющиеся импульсы в виде отрезка синусоиды. Их преимущество - возможность возбуждения резонансных колебаний преобразователей и повышение таким образом амплитуды приня -тых сигналов.

4) использование электродов специальной формы и секционирование электродов. Электрическое поле ослабляют в пучностях колебаний на резонансных частотах, благодаря чему эффективность возбуждения резонансных колебаний снижается;

Первое неравенство определяет область устойчивости, которую получаем при изучении возможностей возбуждения резонансных колебаний в направлении координат 8 и ty (для случая действия внешней периодической силы в направлении координаты tp). Второе неравенство относится к случаю действия внешней силы в направлении координаты 8, третье — в направлении 1) Соответствующие области устойчивости в пространстве параметров показаны на рис. 2, б, в. Первое и второе

В системах с линейными упругими элементами и ограничительными упорами (см. рис. 6.9.2) опасность возбуждения резонансных режимов устраняется двумя способами: