Введение к работе
Актуальность работы. Перед наукой в техникой всегда отоя-ла я будет стоять задача повышения качества и надежности промышленной продукпии. Проводимая в нашей стране постоянная pa- . бота по повышению качества продукпии влечет за собой вое более широкое применение неразрушающего контроля. Оообого внимания заслуживают вопроси контроля изделий о клеевым соединениями типа металл-неметалл, широко используемых в атоглной, космической, химической и других отраслях промышленности*
Наиболее эффективными и перспективным;! для контроля этих изделий лвляются ультразвуковые методы, нашедшие широкое применение как у нас, так и за рубежом. Однако в теории и практике использования ультразвуковых волн в целях контроля качества изделий имеются существенные пробелы. Не решен ряд'вопросов теории распространения ультразвуковых волн в клиновидных изделиях, неизвестны особенности их распространения в клиновидной пластине, фазовые скорости, коэффициенты затухания я т.д. Именно эти изделия, применяемые, как правило, в конструкциях ответственного назначения капли широкое применение в космической технике.
Отсутствуют таг е необходимые дія инженерных расчетов при
проектировании средств контроля рекомендации по нахождению оп
тимальных условий возбуждения, распространения н приема акусти
ческих волн в ззделкях клиновидной форкя, -
Другим препятствием к широкому внедрению методов ультразвукового контроля качества этих изделий является сложность обеспечения о помощью смачиваемых жидкостей надежного акустического контакта, либо наоборот - недопустимость применения контактных жидкостей по требованиям технологии производства,
В овязи о повышением требований к качеству указанных изделий, совершенствование, разработка и внедрение в производовво ультразвуковых методов и средств неразрушающего.контроля, обеспечивающих повышение достоверности, чувствительности, производительности и степени автоматизапии провесов контроля, являот-
on весьма актуальной проблемой.
Поль работы. Целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование распространения упругих-волн в.средах клиновидной формы, совершенствование и разработка на базе проведенных исследований методов и средств ультразвукового контроля качества клеевых соединений типа металл- неметалл, обеспечивающих повышение чувствительности, производительности и достоверности контроля.
Научная новизна. Определены особенности распространения акустических волн в клиновидной упругой среде. Выведено дисперсионное уравнение ультразвуковых волн,, произведен их анализ и численный расчет комплексных корней для .упругих волн, распространяющихся в клиновидной пластике. Определены аналитические выражения полей смещений и напряжений ультразвуковых волн,, а такке коэффициентов затухания. Предложен новый опособ контроля упругими волнами изделий с непараллельными границами. Определено влияние прочности клеевых соединений типа металл-керамика на параметры ультразвуковых волн. Методами корреляционного анализа выявлена связь между определенными параметрами акустичеркой волны и усилием сдвига керамики относительно металла. Разработаны приборы для контроля качества клеевых соединений и бесконтактные преобразователи, конструктивные особенности которых защищены шестью авторскими свидетельствами.
Практическая ценность. Результаты работы позволяют решать задачи повышения чувствительности, производительности и достоверности ультразвукового контроля качества клиновидных .изделий. Полученные в работе .уравнения волн, выражения полей смещений и коэффициентов затухания дают возможность проводить численные расчеты основных характеристик волн, распространяющихся в клиновидных изделиях. Построенные графики фазовых скоростей и затухания для клиновидных изделий позволяют осуществлять обосно-
ванний выбор моды еолн, углов кх возбуждения, рабочих участков и точек на дисперсионных кривых при дефектоскопии, струк-туроскопип клиновидных изделий. Даны рекомендации по выбору оптимальных условий возбуждения я приема ультразвуковых воли бесконтактными преобразователями. По этим рекомендациям сконструированы ряд электромагпитне—акузтичеоких преобразователей, обладающие новизной. Раэработакные приборы и методики используются для нерязруиапцего контроля качества клеевых соединений на ряде предприятий страны. Эконсг.даческий эффект от внедрения приборов составляет более 200 тысяч рублей в год.
Апробапия результатов рвбзта. Основного результати работа докладывались и обсуждались на У Уральске" региональной научно-технической конференции (Иеєвск, октябрь, ISQ4 г.)„ на ІУ Уральской региональной научно-технической конференция (Свердловск, октябрь, 1985 г.), на научно-теххшчгзскЕх конференциях: Челябинского политехнического института (Челябннок, IS75, 1370, 1988, 1990 гг.).
Публикация. Материал!, отракаэдио ооношое содержание диссертации, опубликованы в 9-й печатних работах и спиоанпях к 8-й авторским свидетельствам СССР 0 язобретонгя.
CTpyitTypa и объем работы. Диссертация состоит аз авэдзнзя, шести глаз, заключения, списка цитированной литература, двух приложений и содержит 148 стр., включающих: излогекпе йа'Ив стр. машинописного текста, '2 таблвпг-2& иллюстраций, ИЗ библиографических найменований и прилогенпй ка II и б':,- страницах. Полное содержание диосертаипи докладывалось и обсуздалооь:
на научно-техническом оовате лаборатории электромагнитных явлений Физико-технического института УрО АН СССР, г. Ижевск, 1990 г. .
на научно-техническом совете по проблеме "Неразрушающие физические методы контроля" Института Физики таталлов УрО All СССІ
г.Свердловск, 1990 г..
