ГОСТ Р 53568-2009
ГОСТ Р 53568−2009 Контрол без разрушаване. Определяне на константите на еластичността на третия ред акустична метод. Общи изисквания
ГОСТ Р 53568−2009
Група Т59
НАЦИОНАЛЕН СТАНДАРТ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ
Контрол без разрушаване
ОПРЕДЕЛЯНЕ НА КОНСТАНТИТЕ НА ЕЛАСТИЧНОСТТА НА ТРЕТИЯ РЕД АКУСТИЧНА МЕТОД
Общи изисквания
Non-destructive testing. Evaluation of the third order elasticity modulus by ultrasound method. General requirements
ОУКС 77.040.10
Дата на въвеждане на 2010−12−01
Предговор
Цели и принципи на стандартизацията в Руската Федерация са монтирани Федералния закон от 27 декември 2002 г., N 184-FZ «ЗА фараон», както и правила за прилагане на националните стандарти на Руската Федерация — ГОСТ Р 1.0−2004 «Стандартизация в Руската Федерация. Основни положения"
Информация за стандарта
1, РАЗРАБОТЕН Нижегородским филиал на Института за машиностроене им.
2 РЕГИСТРИРАН Технически комитет по стандартизация ТК 132 «Техническа диагностика"
3 ОДОБРЕНА И влязла В сила Заповед на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология от 15 декември 2009 г. (N) 861-член
4 ВЪВЕДЕН ЗА ПЪРВИ ПЪТ
Информация за промените в този стандарт се публикува в годишния издаваемом като доказателства представя следните документи», текст на промени и изменения в ежемесечно издавани информационни директории на «Национални стандарти». В случай на преразглеждане (замяна) или отменяне на настоящия стандарт съответното уведомление ще бъде публикувано в месечни издаваемом информационния индекс «Национални стандарти». Съответната информация, уведомяване и текстове се поставят също в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на Интернет
Въведение
Обективна оценка на работоспособността и сигурността на эксплуатирующихся отговарящи на техническите съоръжения в повечето практически важни случаи е невъзможна без оценка на напрегнатото състояние, в което се намира материал.
Сред съвременни неразрушаващи методи за измерване на механични напрежения акустични методи са сред най-обещаващите и все по-широко прилагани в световната практика.
В основата на акустични методи за определяне на напрегнатото състояние се намира упругоакустический ефект — линейна зависимост на скоростта на надлъжни и стачка-приплъзване на еластични вълни от напрежение в материала, сигурно експериментално определяне на която стана възможно с появата на съвременната ултразвукова и електронна измервателна техника.
Най-важните характеристики на материала, което позволява да се оцени неговото напрегнато състояние, има си коефициенти акустоупругой комуникация [1], дефинирани константами еластичността на втория и третия ред. Ако процедурата за определяне на константите на еластичността на втори ред методично отдавна, функции, дефиниции на константи еластичността на третия ред в нищо, освен [2], не са регламентирани. В тази връзка е актуална разработване на стандарт, отговарящ на съвременните изисквания за регулаторен софтуер, разработване на методи за безразрушителен контрол.
Освен определяне на напрегнатото състояние на твърдите вещества на основата на явлението акустоупругости, познаване на константи нелинейната еластичност е важно при определяне на стрес-щам състоянието на плочи и черупки, при изучаването на ефектите на взаимодействие на полета на еластични деформации с полета с различен характер (електрически, магнитни и други подобни).
Този стандарт е методическа основа за определяне на константите на еластичността на третия ред при прилагането на акустичен метод за контрол на механични напрежения по ГОСТ Р 52731, а също така може да се използва и за други практически приложения на нелинейната теория на еластичността, в частност, при аналитични и числени изчисленията напрежение-щам на състоянието на материали и конструкции с използване на нелинейно-еластични модели материал.
1 Област на приложение
Този стандарт се отнася за лабораторен акустичен метод за определяне на константите на еластичността на третия ред на твърди тела и определя общите изисквания към целите на определяне на константите на еластичността на третия ред, усредненных дебелината на материала и обема на ултразвуков лъч, с помощта на насипни ултразвукови вълни, които разпространяват в посока, перпендикулярна на равнината на повърхността на проби на материали.
Познаване на константи еластичността на третия ред ще позволи да се провежда по-точни якостни изчисления пластини и черупки с оглед на нелинейни еластични свойства на материалите.
На физическа основа на метода служи упругоакустический ефект на зависимостта на скоростта на надлъжни и стачка-приплъзване на еластични вълни от стойността на одноосного напрежение в материала.
2 позоваване
В настоящия стандарт са използвани позоваване на следните стандарти:
ГОСТ Р 52731−2007 Контрол без разрушаване. Акустичен метод за контрол на механични напрежения. Общи изисквания
В 12.1.001−89 Система от стандарти за безопасност на труда. Ултразвук. Общи изисквания за сигурност
В 12.1.019−79 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Общи изисквания и номенклатурата на видове защита
В 12.1.038−82 Система от стандарти за безопасност на труда. Электробезопасность. Максимално допустимите стойности на натоварванията докосване и течения
В 1497−84 Метали. Методи за изпитване на опън
В 2768−84 квотите. Технически условия
В 2789−73 Грапавост на повърхността. Параметри и характеристики
В 6507−90 Микрометры. Технически условия
В 10587−84 Смола эпоксидно-диановые неотвержденные. Технически условия
В 17299−78 етилов Алкохол технически. Технически условия
В 26266−90 Контрол без разрушаване. Датчици ултразвукови. Общи технически изисквания
В 28840−90 Машини за изпитване на материали на опън, натиск и огъване. Общи технически изисквания
Забележка — При ползване на настоящия стандарт е препоръчително да се провери действието на посочените стандарти в информационната система за общо ползване — на официалния сайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология на Интернет, или за всяка година издаваемому информационното показалеца «Национални стандарти», която е публикувана от 1 януари на текущата година, и за съответните месечни издаваемым информационни знаци, публикувани през настоящата година. Ако референтен стандарт заменя (променен), при ползването на настоящия стандарт трябва да се ръководи от който замества (променен) стандарт. Ако референтен стандарт е отменен без замяна, позиция, в която дадена връзка към него, се прилага в частта, засягащи тази връзка.
3 Наименования
3.1 В настоящия стандарт прилагат следните наименования: — модул на Юнг материал на пробния образец, Mpa;
— коефициент на Поасон на материала на пробния образец;
— обемен модул на еластичност, на Ипп;
,
— коефициенти Ламэ от втори ред, Mpa;
— еластична одноосное напрежение в тестовата проба, Mpa;
— ограничаване на текучеството на материала на пробния образец, Mpa;
— брой степени еластичен нагружения на пробния образец;
— номер — еластична нагружения тест проба,
1, …,
;
— натоварване на
-та — нагружения,
;
— одноосное напрежение в тестовата проба в
-во число на нагружения, Mpa;
— дебелина на пробния образец в разтоварени състояние, mm;
— площ на напречното сечение на пробния образец, мм
,
— широчина на работната част на проба, mm;
— забавяне импулси на еластични вълни в
-во число на нагружения, мкс:
— 1 отговаря на еластична вълна на срязване с векторен поляризация, паралелен на оста на проба,
— 2 отговаря на еластична вълна на срязване с векторен поляризация, перпендикулярным до оста на проба,
— 3 отговаря на еластична надлъжната вълна;
— скорост на разпространение на еластични вълни, съответстващи на забавяне импулси на еластични вълни в материала
, м/с;
— коефициенти акустоупругой комуникация, 1/Mpa,
1, 2, 3:
— — относително изменение на забавяне на пулса срязване на вълната, поляризованной по посока на действие на одноосного напрежение, при промяна на 1 Mpa;
— — относително изменение на забавяне на пулса срязване на вълната, поляризованной напречно на посоката на действие одноосного напрежение, при промяна на 1 Mpa;
— — относително изменение на забавяне на пулса на надлъжната вълна при промяна на напрежението на 1 Mpa;
,
,
— константа на еластичността на третия ред Мурнагана, на Ипп.
4 Общи разпоредби
4.1 Определяне на константите на еластичността на третия ред се изпълняват в съответствие с общите изисквания по [1].
4.2 Измерване и обработка на резултатите се извършва в лабораторни условия.
4.3 Измерване се извършва на тестови проби на материали, обект на контрол. Изисквания към образците, дадени в раздел 7.
4.4 За определяне на константите на еластичността на третия ред се използват сдвиговые вълна, поляризирани по дължина и напречно на оста на пробата, както и надлъжни вълни.
4.5 Схема прозвучивания материал отговаря на ехо-метод на ултразвуков контрол [1]. Начин на възбуда еластични вибрации — пинов. Вид на излъчван сигнал — радиоимпульс с високи (ултразвуков) попълване, гладки плик и ефективна продължителност (на 0.6 на максималната амплитуда) 2−4 период на основната честота.
4.6 За излъчване и поглъщане на акустични сигнали се използват приемопередающие (комбинирана) пиезоелектрични преобразуватели (по — нататък- конвертори) надлъжни и стачка-приплъзване вълни в 26266.
4.7 Константи еластичността на третия ред са осреднен за обема на ултразвуков лъч, дефинирани напречни размери на конвертора и дебелина на материала на пробата.
5 Изисквания за сигурност
5.1 За изпълнение на измерване позволяват на операторите, притежаващи умения за работа на оборудването за ултразвуков безразрушителен контрол, които умеят да се ползват общероссийскими и производството на нормативни и технически документи за акустична техники за контрол, обучен работа с приложимите средства за измерване и сертифицирани за познаване на правилата за сигурност в съответната индустрия.
5.2 Операторът трябва да се ръководи от УПРАВИТЕЛНИЯ 12.1.001 и правилата по техническа безопасност при експлоатация на електроинсталации на потребителите в 12.1.019
6 Изисквания към средствата за измерване
6.1 като средства За измерване използва инсталация, събрани от производствената апаратура, или специализирани средства (по — нататък- уреди), сертифицирани и поверяемые по установения ред.
6.2 Озвучителни тела трябва да съдържа комплект преобразуватели с номинална честота 5 Mhz, осигуряващи светлина и прием на стачка-приплъзване и надлъжни еластични вълни.
6.3 Граници разрешена относителна грешка на измерване на времето на разпространение на импулси еластични вълни не трябва да надвишава ±10.
6.4 като нагружающих устройства използват машини за изпитване на материали на опън, натиск и огъване на УПРАВИТЕЛНИЯ 28840.
6.5 Граници разрешена грешка на измерване на натоварването при истинския време (в процент измерено натоварване) не трябва да надвишава ±0,5%, което съответства на изпитателен машини група 0-И 28840.
6.6 За измерване на дебелината на проба на мястото на инсталирането на конвертор се използва микрометры И 6507 с цената на разделяне на 0,001 мм
6.7 Помощни устройства и материали
6.7.1 Опесъчаване инструмент за подготовка на повърхността —
6.7.2 За обезмасляване повърхността на пробата се използва алкохол в 17299 или ацетон в 2768.
6.7.3 За осигуряване на акустичен контакт на датчиците от повърхността на пробата се използва эпоксидную смола И 10587 или друга информация за контакт на течност. Вискозитет на контакт на течност при температура измерване трябва да отговарят на вискозитета на епоксидна смола при температура 25 °С: 12−25 Pa·c.
7 Изисквания към изпитателен лв
7.1 като проби използват плоски образци, изработени от материали, обект на контрол в съответствие с В чл. 1497.
7.2 Брой проби трябва да бъде не по-малко от 5.
7.3 Дебелина на проби трябва да бъде не по-малко от 5 мм.
7.4 Широчина на работната част на проби трябва да бъде 2−3 пъти повече, геометрични размери на активните елементи на конвертори.
7.5 От двете страни на работната повърхност на проби в центъра на работна част се разработва квадратни площадки със страна, равна на ширината на пробата, и грапавост на повърхността не повече от 1,25 в 2789.
8 Подготовка за изпълнение на измерване
8.1 всеки тест проба, преди да я инсталирате в ръкохватки изпитателната машина измерват дебелината на мястото на монтаж на датчиците.
8.2 Определят пробен образец в ръкохватки изпитателната машина.
8.3 Нанася слой на контакт на течност върху подготвената повърхност на пробния образец.
8.4 В центъра на пробата се определят преобразувател на стачка-приплъзване вълни, ориентируя му вектор на поляризация, успоредна на оста на проба.
8.5 по-Горе ос на проба определят преобразувател на стачка-приплъзване вълни, ориентируя му вектор на поляризация, перпендикулярна на оста.
8.6 по-Долу ос на проба определят конвертор на надлъжни вълни.
8.7 Включват устройство, се извежда на екран видеоконтрольного устройство временна сканира приети сигнали.
8.8 проверете качеството на звуков контакт, на екрана видеоконтрольного устройства трябва да бъдат увеличени многократно отразени импулси три вида вълни при продължителност почистване на не по-малко от 50 на мкс за стачка-приплъзване и не по-малко от 30 на мкс за надлъжни вълни.
9 Реда за извършване измервания на
9.1 Измерване се извършва в нормални климатични условия
9.2 Пробен образец нагружают сила 
9.3 върху първото стъпало На нагружения (1) да избират за първи ехо-инерция и в следващия след него втори ехо-импулс, който се използва за измерване на забавянето на пулса в двойна дебелина на пробата.
9.4 За първи хуманитарна помощ-пулс избират момент от време, съответстващ реперной точка профил на пулса.
Забележка — като реперной да изберат една от точките, където сигналът е с нулева стойност.
9.5 За втори хуманитарна помощ-пулс определят момент от време, съответстващ на същата реперной точка на профила на този импулс.
9.6) времена определят забавянето на пулса в двойна дебелината на пробата (
1, 2, 3, съответно за стачка-приплъзване вълни, поляризирани надлъж и нашир тест проба, и надлъжни вълни).
Забележка — Ако грешката на определяне не отговаря на изискванията на 6.5, измерва интервал от време между първия и
-м ехо-импулси (
пореден номер «хуманитарна помощ-пулс) в съответствие с ГОСТ Р 52371. По-късно като забавяне
използват получената стойност.
9.7 Измерване в съответствие с 9.2−9.6 се повтаря за всяка от степени нагружения тест проба.
9.8 Измерване в съответствие с 9.2−9.6 се повтаря за всички проби на материали, обект на контрол.
10 Обработка на резултатите от измерванията
10.1 резултатите От измервания на всички тестови проби за всеки тип вълни се изчисляват коефициенти на корелация между относителни промени закъснения
по формулата
Резултатите от измерванията се считат за задоволителни, ако коефициентите на корелация за всички видове вълни не по-малко от 0,95. В противен случай, експериментът трябва да се повтори с по-голям брой нива нагружения , докато не бъде изпълнено условието е
0,95 (
1,2 и 3).
10.2 Коефициенти акустоупругой връзка се изчислява по формулата
10.3 Константи еластичността на третия ред Мурнагана изчисляват по формули [3, 4]
където
Забележка — Вместо константи еластичността на третия ред Мурнагана е позволено да се използват константи ,
,
[5],
,
,
[6],
,
,
[7].
Формули за връзка между константами са посочени в таблица 1.
Таблица 1 — Формулите за връзка между различните константами еластичността на третия ред
| Константи еластичността на третия ред | Набор от константи |
Група соотносимых константи | ||
|
|
|
| |
11 Оформяне на резултати от измервания
Резултатите от измерването се записва в протокола, форма на който е дадена в приложение А.
Приложение, А (препоръчителна). Форма на протокола за измерване
Приложение А
(препоръчителна)
ПРОТОКОЛ
определяне на константите на еластичността на третия ред
| 1 | Дата на измерване | |||||||||
| 2 | Организация, проводими измерване | |||||||||
| 3 | Данни за обекта на контрол: | |||||||||
производителят на обекта на контрол, технология на производство, сортамент | ||||||||||
| режим на топлинна обработка | ||||||||||
| геометрия на проби в 1497 | ||||||||||
| допълнителна информация за обекта на контрол | ||||||||||
| 4 | Брой проби | |||||||||
| 5 | Брой степени нагружения на проби | |||||||||
| 6 | Марка изпитателната машина | |||||||||
| 7 | Марка използван кмет | |||||||||
| 8 | За всеки тестов образец на резултатите от измерванията са посочени в таблица 1 | |||||||||
Таблица 1 — Резултати от измерванията за пробния образец N
| Измерена стойност | Напрежение в материала на пробата, Mpa | ||||
| … |
… |
||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
9 Усреднени стойности на константите на еластичността на третия ред са посочени в таблица 2
Таблица 2 — Стойности на константите на еластичността на третия ред
| Константи на еластичността, Па |
Стойността на константите на Ипп |
Относителна грешка, % |
Забележка — ,
,
— относителна грешка за определяне на константите на еластичността на третия ред
,
,
.
