СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

пор
ш
ш
1. Акустико-эмиссионный способ прогнозирования остаточного ресурса металлических изделий, заключающийся в том, что изделие разбивают на n секторов, содержащих не менее трех акустических преобразователей, изделие нагружают, регистрируют сигналы акустической эмиссии, измеряют их параметры, осуществляют регистрацию времени прихода сигналов на акустические преобразователи и вычисление по ним координат развивающихся дефектов, отличающийся тем, что предварительно изделие нагружают до 0,5 значения рабочей нагрузки, при этом определяют максимальную активность сигналов, превышающих пороговый уровень U>U, (где U - уровень шума) и задают скорость подачи нагрузки в зависимости от этой активности, после этого проводят нагружение, превышающее на 10-15% рабочую нагрузку, затем проводят нагружение до максимальной рабочей нагрузки с заданной скоростью подачи нагрузки, регистрируют сигналы акустической эмиссии этих этапов нагружения, проводят кластеризацию сигналов акустической эмиссии по коэффициенту взаимной корреляции сигналов, а остаточный ресурс металлических изделий определяют по формуле
,
где N - допустимое число циклов эксплуатации изделия;
ин
К - коэффициент, учитывающий величину относительных напряжений в зоне локализации источника сигналов акустической эмиссии;
Σ
F(E) - функциональная зависимость, отражающая влияние на долговечность изделия суммарной энергии сигналов акустической эмиссии в зоне локализации;
Р - доверительная вероятность безотказной работы изделия;
cp
α - корреляционный коэффициент определяемый как , где k - средний коэффициент корреляции между всеми сигналами источника;
i,i+1
k - коэффициент корреляции между двумя соседними по времени прихода сигналами от источника;
m - общее число сигналов от источника;
1
λ - коэффициент активности дефекта, определяемый по формуле , где K - коэффициент, определяемый экспериментально по времени работы до разрушения;
Δt
А - активность источника сигналов акустической эмиссии в интервале времени Δt;
к
t - время окончания испытаний;
max
A - максимальная активность источника за время испытаний;
max
F(A) - нагрузка при максимальной активности источника;
max
F - максимальная нагрузка за время испытания.
2. Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для диагностирования остаточного ресурса металлических изделий, состоящее из 1…k каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, основного усилителя, выход которого соединен с неинвертирующим входом аналогового компаратора и входом аналого-цифрового преобразователя, а также содержит цифро-аналоговый преобразователь, оперативное запоминающее устройство, устройство управления каналом, выход которого соединен с шиной компьютера, связанной с центральным процессором компьютера, отличающееся тем, что в каждый канал дополнительно введены узкополосные полосовые фильтры, аналоговые интеграторы, аналого-цифровые преобразователи частотных диапазонов, оперативное запоминающее устройство кода диапазонов, оперативное запоминающее устройство корреляционной матрицы, микропроцессор, таймер-счетчик временных интервалов, при этом в каждом канале выход основного усилителя соединен с 1…n входами узкополосных фильтров, выходы которых соединены с первыми входами 1…n аналоговых интеграторов, вторые входы которых объединены и соединены с первым выходом таймер-счетчика временных интервалов, а выходы 1…n аналоговых интеграторов соединены с первыми входами 1…n аналого-цифровых преобразователей сигналов частотных диапазонов, вторые входы которых объединены и соединены со вторым выходом таймер-счетчика временных интервалов и первым аналоговым входом микропроцессора, цифровые выходы аналого-цифровых преобразователей сигналов частотных диапазонов объединены и соединены с входом оперативного запоминающего устройства кода диапазонов, а его выход двунаправленной шиной соединен со вторым входом микропроцессора, аналоговый выход которого соединен со вторым входом оперативного запоминающего устройства кода диапазонов, выход оперативного запоминающего устройства корреляционной матрицы двунаправленной шиной соединен с третьим входом микропроцессора, второй аналоговый выход которого соединен с входом таймер-счетчика временных интервалов, а выход аналого-цифрового преобразователя акустического канала шиной соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства акустического сигнала, второй вход которого двунаправленной шиной соединен со вторым входом устройства управления каналом, а его третий вход двунаправленной шиной соединен с четвертым входом микропроцессора, первый выход устройства управления каналом соединен с третьим входом оперативного запоминающего устройства акустического сигнала, его второй выход соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с неинвертирующим входом аналогового компаратора, выход которого соединен с четвертым входом устройства управления каналом.