ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Система Определение ресурса конструкций из "Введение в экспертные системы диагностики " Методика определения ресурса разработана по данным исследований физической природы разрушения, проведенных школой акад. С.Н. Журкова в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. Установлено, что нагрузка переводит материал в метастабильное состояние, релаксирующее посредством термических активации. Разрушению нагруженных статически либо циклически одноосным растяжением (изгибом, сжатием) твердых тел предшествует протекающий во времени кинетический процесс, включающий в общем случае две стадии термоактивированного трещинообразования делокализованное накопление стабильных начальных трещин (повреждений) в объеме тела или его части, выделенной присутствием дефекта-концентратора напряжения, сопровождающееся спонтанной статистической кластеризацией (появлением трещин более крупных, чем начальные), приводящей к формированию очага разрушения - зародышу магистральной трещины (первая стадия), и локализованный рост магистральной трещины путем присоединения начальных трещин, генерируемых в ее вершине (вторая стадия), переходящий в атермический режим. Начальные трещины обусловлены разрушением элементов материала и их размеры воспроизводят его структурную иерархию. [c.46] Установление общих кинетических закономерностей термоактивированного трещинообразования и границ стадий (предельных состояний) позволило сформулировать способы определения длительности стадий и тем самым, диагностируя состояние нагруженного материала, прогнозировать время до его разрушения. При этом количественно решены задачи определения реального запаса прочности, долгосрочной оценки времени формирования кластера заданного размера и очага разрушения, оперативной фиксации смены стадий и оценки скорости термоактивированного роста магистральной трещины. [c.46] О характере стадии информируют интервалы времени (паузы) в потоке актов образования начальных трещин. Паузы отражают времена ожидания термической активации, разрушающей структурные элементы нагруженного материала. На первой стадии средняя величина паузы - неубьгвающая функция времени, а на второй - убывающая. [c.46] АЭ метод применяется для измерения параметров генерации начальных трещин, т. е. для измерения акустического шума диагностируемого объекта и назначения порога дискриминации установление соотношения между числами сигналов АЭ и трещин измерения затухания сигналов АЭ в объекте и определения радиуса области, в которой АЭ преобразователь регистрирует начальные трещины адаптации к объекту процедуры выделения истинного сигнала (соответствующего образованию трещины) из шума и помех локации истинных сигналов, определения размеров зоны их генерации (с возможным использованием других видов неразрушающего контроля - ультразвуковой дефектоскопии, толщинометрии и др.) измерения пауз в потоке истинных сигналов. [c.47] АЭ аппаратура в составе системы ОРК включает измерительный 4-канальный модуль комплект преобразователей, объединенных с предусилителями, кабели блок питания 220 В, 50 Гц, ПЭВМ IBM P /AT. АЭ аппаратура предназначена для анагюго-цифрового преобразования импульсных высокочастотных акустических сигналов с помощью пьезоэлектрических преобразователей по двум-четырем независимым каналам и 8-разрядный двоичный код, запоминания полученной информации во внутреннем буфере ОЗУ, предварительной обработки и передачи полученной информации для дальнейшей обработки по линии связи в стандартный компьютер типа IBM РС/ АТ. [c.47] В качестве линии связи может быть выбран параллельный или последовательный интерфейс. Устройство выполнено в виде модуля, который может стать основой более сложной многоканальной аппаратуры, позволяющей выполнить программную регулировку коэффициентов усиления сигналов АЭ. В ней реализована возможность ждущего (импульса АЭ) режима запуска на заполнение буфера результатами измерений с программной установкой уровня запуска. [c.47] Центральный блок аппаратуры - многофункциональный 16-битовый микропроцессор ADSP-2115 с оптимизированной под сбор и анализ данных архитектурой с внутренней тактовой частотой 80 МГц. Процессор располагает встроенным системным таймером, который может быть использован для записи временных засечек данных в буфере. Микропроцессор ADSP-2115 загружается после включения питания внешней программой с управляющего компьютера. [c.47] Все элементы измерительного модуля выполнены без применения механических переключателей (кнопок, реле и др.), В рабочую зону модуль помещается состыкованны.м с измерительными информационными линиями и в процессе работы не имеет источников искровых разрядов. Модуль и его линии имеют низковольтное питание и рабочее напряжение (5-12 В). [c.47] По своим техническим характеристикам и измеряемым параметрам АЭ прибор ОРК не уступает современным зарубежным и отечественным аналогам, отличается портативностью и простотой. [c.48] Программное обеспечение системы ОРК включает управление прибором и расчет остаточного ресурса. [c.48] Программное обеспечение управления модулем с клавиатуры компьютера, сбора данных и их первичного анализа состоит из разделов описание для пользователя тестирование аппаратуры режим измерения сигналов (визуализация формы сигнала АЭ, локации, спектральной плотности и др.) отчет (представление банка данных в виде кинетических графиков, протокол измерений). [c.48] В процессе контроля за состоянием объекта блок сбора данных накапливает в буфере оперативной памяти компьютера (ОЗУ) сигналы АЭ. При включении оператором управляющего компьютера на очередной сеанс программа управления считывает содержимое буфера данных и записывает его на жесткий диск в виде промежуточного файла данных. После завершения работы запускается программа анализа и управления сбором данных, которая читает содержимое промежуточного файла и файла управления сбором данных, в соответствии с ним отображается на экране дисплея информация о собранных данных и состоянии объекта. [c.48] Простым копированием промежуточный файл дополняет общий банк данных, после чего проводит первичную обработку сигналов АЭ по следующему алгоритму на основе анализа времени регистрации сигналов и конфигурации датчиков АЭ определяются истинные сигналы АЭ и координаты их источников вычисляется истинная последовательность пауз вся полученная информация записывается в дополнение к общему банку обработанных данных содержимое промежуточного файла данных стирается для обеспечения его работы на следующем сеансе. Вся описанная процедура-реализуется автоматически без вмешательства оператора и отображения на мониторе. [c.48] Разработанный программный диагностический комплекс на базе компьютера IBM P /AT представляет собой замкнутую диалоговую систему подготовки, обработки и анализа АЭ данных с целью экспресс-оценки состояния объекта и определения его остаточного ресурса. [c.48] Программа расчета ресурса на основе приведенных выше концепций, результатов измерений и дополнительной информации о габаритах объекта, марке стали, эксплуатационных параметрах температуры Т и давления Р (из паспорта объекта) решает следующие задачи определение вероятности формирования кластера заданного размера в дефектной зоне (прогнозирование ресурса на стадии накопления повреждений), запаса прочности и остаточного ресурса материала в среде, вызывающей коррозию. [c.48] В основу расчета берутся измерения АЭ сигналов при эксплуатационных значениях Р и Т или (и) в пробном режиме (Р и Т произвольны). [c.48] Вернуться к основной статье