GOST R 53568-2009
GOST R 53568−2009 zerstörungsfreie Kontrolle. Die Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung der akustischen Methode. Allgemeine Anforderungen
GOST R 53568−2009
Gruppe Т59
NATIONALER STANDARD DER RUSSISCHEN FÖDERATION
Zerstörungsfreie Kontrolle
DIE BESTIMMUNG DER KONSTANTEN ELASTIZITÄT DER DRITTEN ORDNUNG DER AKUSTISCHEN METHODE
Allgemeine Anforderungen
Non-destructive testing. Evaluation of the third order elasticity modulus by ultrasound method. General requirements
Ochs 77.040.10
Datum der Einführung 2010−12−01
Vorwort
Die Ziele und Grundsätze der Standardisierung in der Russischen Föderation werden durch das Bundesgesetz vom 27. Dezember 2002 G. (N) 184-FZ «Über die technische Regulierung» und die Regeln zur Anwendung der nationalen Standards der Russischen Föderation — GOST R 1.0−2004 «Standardisierung in der Russischen Föderation. Grundsätzliches"
Informationen zum Standard
1 ENTWICKELT Nischegoroder Filiale des Instituts für Maschinenbau. A. A. Благонравова der Russischen Akademie der Wissenschaften (NF ИМАШ Wunden), der Autonome nichtkommerziellen Organisation «Forschungs-und Entwicklungszentrum der überwachung und Diagnose technischer Systeme» (ANO «niederwerfen CD»)
2 UNESCO-Technischen Komitee für Normung TC 132 «Technische Diagnostik"
3 GENEHMIGT UND IN Kraft gesetzt Auftrag der Bundesagentur für technische Regulierung und Metrologie vom 15. Dezember 2009 G. (N) 861-st
4 ZUM ERSTEN MAL EINGEFÜHRT
Information über änderungen dieser Norm veröffentlicht im jährlich издаваемом Information-index «Nationale Standards», und Text-änderungen und Korrekturen — im monatlich veröffentlichten informativen Wegweisern «Nationale Standards». Im Falle der Revision (Ersatz) oder die Aufhebung dieser Norm wird eine entsprechende Meldung veröffentlicht monatlich издаваемом Information-index «Nationale Standards». Die entsprechende Information, Mitteilung und Texte befinden sich auch im Informationssystem Mitbenutzung — auf der offiziellen Webseite der föderalen Agentur für technische Regulierung und Metrologie im Internet
Einleitung
Die Objektive Beurteilung der Leistungsfähigkeit und Sicherheit Fahrzeugeinsatz Verantwortlichen technischen Objekte in den meisten praktisch wichtigen Fällen nicht möglich ist ohne eine Bewertung der gespannten Zustand, in dem sich Ihr Material.
Unter den modernen zerstörungsfreien Messmethoden die akustischen Methoden der mechanischen Spannungen gehören zu den vielversprechendsten und zunehmend die in der weltweiten Praxis.
In der Basis von akustischen Methoden zur Bestimmung der gespannten Zustand liegt упругоакустический Effekt — lineare Abhängigkeit der Geschwindigkeit von längs-und Strike-Slip elastische Wellen von Spannungen im Material, zuverlässige experimentelle Bestimmung möglich mit dem Aufkommen der modernen Ultraschall-und elektronischen Messtechnik.
Die wichtigsten Eigenschaften des Materials, um es zu bewerten gespannten Zustand, sind seine Quoten акустоупругой Kommunikation [1], die Konstanten der Elastizität der zweiten und Dritten Ordnung. Wenn die Prozedur zur Bestimmung der Konstanten Elastizität zweiter Ordnung methodisch schon lange ausgearbeitet, Merkmale zur Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung nichts als [2], nicht reglementiert. In dieser Hinsicht ist es dringend die Ausarbeitung einer Norm, die den modernen Anforderungen des normativen Gewährleistung der Entwicklung von Techniken der zerstörungsfreien Prüfung.
Neben der Ermittlung gespannten Zustand von Festkörpern auf der Basis des Phänomens акустоупругости, die Kenntnis der Konstanten nichtlinearen Elastizität ist wichtig bei der Bestimmung des intensiv-deformierten Zustand der Platten und Schalen, bei der Untersuchung der Effekte der Wechselwirkung von Feldern elastische Verformungen mit den Feldern anderer Natur (elektrische, magnetische, etc.).
Der aktuelle Standard ist die methodische Grundlage für die Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung bei der Anwendung der akustischen Methode der Kontrolle von mechanischen Spannungen nach GOST R 52731, und kann auch verwendet werden für andere praktische Anwendungen der nichtlinearen Theorie der Elastizität, insbesondere bei analytischen und numerischen Berechnungen des intensiv-deformierten Zustandes der Materialien und Designs mit einer nicht-Linear-elastische Modelle Material.
1 Anwendungsbereich
Diese Norm gilt für Labor-akustische Methode zur Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung von Festkörpern und legt die Allgemeinen Anforderungen an das Verfahren zur Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung, der durchschnittlichen Dicke des Materials und dem Volumen eines Ultraschall-Strahls, unter Verwendung der volumetrischen Ultraschallwellen, die sich in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Oberfläche der Proben Materialien.
Die Kenntnis der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung ermöglichen auch genauere Berechnungen von Platten und Schalen unter Berücksichtigung der nichtlinearen elastischen Eigenschaften der Materialien.
Die physikalische Grundlage der Methode dient упругоакустический Wirkung — Abhängigkeit der längs-und Strike-Slip elastischer Wellen von der Größe der einachsigen Spannung im Material.
2 Normative Verweise
In dieser Norm sind Normative Verweise auf folgende Normen:
GOST R 52731−2007 zerstörungsfreie Kontrolle. Akustische Verfahren zur Kontrolle der mechanischen Spannungen. Allgemeine Anforderungen
GOST 12.1.001−89 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Ultraschall. Allgemeine Anforderungen Sicherheit
GOST 12.1.019−79 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Stromsicherheit. Allgemeine Anforderungen und Nomenklatur des Artenschutzes
GOST 12.1.038−82 das System der Standards der Sicherheit des Werkes. Stromsicherheit. Grenzwerte berühren Spannungen und Ströme
GOST
GOST 1497−84 Metalle. Prüfverfahren Zugfestigkeit
GOST 2768−84 technisches Aceton. Technische Daten
GOST 2789−73 Oberflächenrauhigkeit. Parameter und Spezifikationen
GOST 6507−90 Mikrometern. Technische Daten
GOST 10.587−84-Harze Epoxid-диановые неотвержденные. Technische Daten
GOST 17299−78 Ethylalkohol technisches. Technische Daten
GOST 26266−90 zerstörungsfreie Kontrolle. Wandler Ultraschall. Allgemeine technische Anforderungen
GOST 28840−90 Maschinen für die Materialprüfung auf Zug, Druck und Biegung. Allgemeine technische Anforderungen
Hinweis — Bei der Nutzung dieser Norm ratsam, um die Wirkung der gelinkten Standards in der Informations-System für den öffentlichen Gebrauch — auf der offiziellen Webseite der föderalen Agentur für technische Regulierung und Metrologie im Internet oder jährlich издаваемому informativen Wegweisern «Nationale Standards», veröffentlicht ab dem 1. Januar dieses Jahres, und nach den einschlägigen monatlich veröffentlichter Informations-Beschilderung, veröffentlicht im aktuellen Jahr. Wenn der referenzierte Norm ersetzt (geändert), dann bei der Nutzung dieser Standard sleduet rukovodstvovatsya ersetzen (geänderte) Norm. Wenn der referenzierte Norm zurückgezogen ohne Ersatz, die Situation, in der darauf verwiesen wird, gilt insoweit nicht Auswirkungen auf diesen Link.
3 Bezeichnung
3.1 In dieser Norm benutzt folgende Bezeichnungen: — Elastizitätsmodul des Materials des probekörpers MPa;
— Poissonzahl des Materials des probekörpers;
— volumetrischer Modulus, MPa;
,
— Quoten Ламэ zweiter Ordnung, MPa;
— elastische einachsige Spannung in der Probe der Probe, MPa;
— Streckgrenze des Materials des probekörpers MPa;
— die Zahl der Stufen von elastischen Beaufschlagung des Prüflings;
— die Nummer der Stufe der elastischen Beaufschlagung des Prüflings
1, …,
;
— die Last auf
Stufe Ladefläche
;
— einachsige Spannung in der Probe der Probe auf die
Stufe der Beaufschlagung, MPa;
— die Dicke des probekörpers in unbelastetem Zustand, in mm;
— die Querschnittsfläche des probekörpers, mm
,
— Arbeitsbreite Teil der Probe, mm;
— impulsverzögerung elastische Wellen auf der
Stufe der Beaufschlagung, der ISS:
— 1 entsprach der elastischen сдвиговой Welle mit Vektor Polarisation, parallel-Achse der Probe,
— 2 entsprach der elastischen сдвиговой Welle mit Vektor Polarisation, senkrecht zur Achse der Probe,
— 3 entspricht der elastischen längs der Welle;
die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elastischen Wellen, die entsprechenden Verzögerungen der Impulse der elastischen Wellen im Material
, m/s;
— Koeffizienten акустоупругой Kommunikations -, 1/MPa,
1, 2, 3:
— — relative Veränderung der impulsverzögerung сдвиговой Wellen, polarisierte entlang der wirkrichtung der einachsigen Spannung, bei seiner änderung auf 1 MPa;
— — relative Veränderung der impulsverzögerung сдвиговой Wellen, die quer zur Richtung der polarisierten durchgeführten einachsigen Spannung, bei seiner änderung auf 1 MPa;
— — relative Veränderung der impulsverzögerung Longitudinalwellen, wenn die änderung der Spannung auf 1 MPa;
,
,
— Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung Мурнагана, MPa.
4 Allgemeine Bestimmungen
4.1 Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung führen, in übereinstimmung mit den Allgemeinen Anforderungen nach [1].
4.2 Messung und Verarbeitung der Ergebnisse führen im Labor.
4.3 Messungen auf Prüf-Proben-Material des Prüflings. Anforderungen an den Proben finden Sie in Kapitel 7.
4.4 Für die Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung verwenden IC RoHS: Details Marke Welle, polarisierten längs und quer zur Achse der Probe, sowie längs der Welle.
4.5 Schema прозвучивания Material entspricht der echo-Methode der Ultraschallprüfung [1]. Möglichkeit der Anregung von elastischen Schwingungen — Pin. Die Art des emittierten Signal — радиоимпульс mit Hochfrequenz (Ultraschall) Auffüllung, glatte Außenhülle und einer effektiven Dauer (auf der Ebene der maximalen Amplitude 0,6) 2−4 Periode der primären Frequenz.
4.6 Für Strahlung und empfangen von akustischen Signalen verwendet leitergebundene (kombiniert) piezoelektrische Wandler (weiter — Wandler) längs-und Strike-Slip-Wellen nach GOST 26266.
4.7 Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung sind gemittelt auf das Volumen eines Ultraschall-Strahls, durch die querabmessungen des Wandlers und der Dicke des Materials der Probe.
5 Sicherheitsanforderungen
5.1 Zur Durchführung der Messungen erlauben Operatoren, die die Fähigkeiten der Geräte bedienen der Ultraschall-ZfP, fähig nutzen общероссийскими und branchenspezifischen regulatorischen und technischen Dokumenten nach den akustischen Methoden der Kontrolle, die die Ausbildung der Arbeit mit den angewendeten Mitteln zugelassenen Dimensionen und auf die Kenntnis der Regeln der Sicherheit in den entsprechenden Branchen.
5.2 der Betreiber muss geführt werden, GOST 12.1.001 und Regeln der technischen Sicherheit beim Betrieb von Elektroanlagen der Konsumenten nach GOST 12.1.019 und GOST
6 Voraussetzungen für die Messungen
6.1 als verwenden von Messgeräten Installation, die aus Serien-Instrumente, oder spezialisierte Tools (weiter — Geräte), zertifizierte und eichfähige in der festgelegten Reihenfolge.
6.2 Akustische Geräte dürfen Kit Wandler mit einer Nennfrequenz von 5 MHz, die die Ausstrahlung und den Empfang von Strike-Slip und längs der elastischen Wellen.
6.3 die Grenzen der zulässigen relativen messabweichung Zeit des Impulses Ausbreitung der elastischen Wellen sollte nicht mehr als ±10.
6.4 als нагружающих Geräte verwenden, Maschinen für die Materialprüfung auf Zug, Druck und Biegung nach GOST 28840.
6.5 Grenzen der tolerierbaren Messunsicherheit Last beim geraden Verlauf (in Prozent der gemessenen Last) sollte nicht mehr als ±0,5%, das entspricht einer Maschinen-Gruppe 0-nach GOST 28840.
6.6 Zur Messung der Dicke der Probe am Ort der Installation des Messumformers verwendet werden Mikrometern nach GOST 6507 mit dem Preis der Teilung 0,001 mm.
6.7 Hilfsvorrichtungen und Materialien
6.7.1 Polierwerkzeuge für die Vorbereitung der Oberfläche — nach GOST
6.7.2 Zur Entfettung der Oberfläche der Probe verwendet Alkohol nach GOST 17299 oder Aceton nach GOST 2768.
6.7.3 Um eine akustische Kontakt mit der Oberfläche des Wandlers Probe verwendet Epoxidharz nach GOST 10587 oder andere Kontakt-Flüssigkeit. Viskosität Koppelmittel bei der Messung der Temperatur muss die Viskosität des Epoxidharzes bei 25 °C: 12−25 PA·S.
7 Anforderungen an die Prüfeinrichtung und den Proben
7.1 als Prüfkörper verwendet eine flache Proben, hergestellt aus dem Material des Prüflings in übereinstimmung mit GOST 1497.
7.2 Anzahl der Prüfkörper muss mindestens 5.
7.3 die Dicke der Prüfkörper muss mindestens 5 mm betragen.
7.4 die Breite der Arbeitsteil der Prüfkörper muss 2−3 mal größer als die geometrischen Abmessungen der aktiven Elemente Wandler.
7.5 auf beiden Seiten der Arbeitsfläche der Prüfkörper in der Mitte des arbeitsteils bereiten quadratische Stellplätze mit einer Seitenlänge gleich der Breite der Probe, und eine Oberflächenrauhigkeit von nicht mehr als 1,25 nach GOST 2789.
8 Vorbereiten der Ausführung von Messungen
8.1 jedes probekörpers bis zum Einbau in die Prüfmaschine misst die Dicke am Ort der Installation des Messumformers.
8.2 Stellen die Prüfkörper in die Prüfmaschine.
8.3 eine Schicht Koppelmittel auf die Oberfläche des probekörpers.
8.4 In der Mitte der Probe stellen die Strike-Slip-Wandler Wellen, richtet es den Vektor der Polarisation parallel zur Achse der Probe.
8.5 Oben auf der Achse der Probe stellen die Strike-Slip-Wandler Wellen, richtet es den Vektor der Polarisation senkrecht zur Achse.
8.6 Unten entlang der Achse der Probe stellen-Wandler Longitudinalwellen.
8.7 schließen Sie das Gerät, Ausgabe auf den Bildschirm видеоконтрольного Gerät ein temporäres scan empfangenen Signale.
8.8 Prüfen die Qualität der akustischen Kontakt, auf dem Bildschirm видеоконтрольного Geräte müssen beobachtet werden vielfach reflektierten Impulse drei Arten von Wellen bei der scan-Dauer von mindestens 50 µs für Strike-Slip und nicht weniger als 30 ľs für Longitudinalwellen.
9 die Reihenfolge der Durchführung von Messungen
9.1 Messung durchführen unter normalen klimatischen Bedingungen
9.2 Prüfkörper belasten Kraft 
9.3 die Beaufschlagung der ersten Stufe (1) wählen Sie den ersten echo-Impuls gefolgt von der zweiten echo-Impulse, die verwendet werden, zur Messung der Verzögerung des Impulses auf der doppelten Dicke der Probe.
9.4 Für den ersten echo-Impuls-Zeitpunkt wählen, der entsprechende Bezugspunkt der Profil-Impulses.
Hinweis — als реперной wählen Sie einen der Punkte, wo das Signal hat den Wert null.
9.5 Für die zweite echo-Impulses bestimmen den Zeitpunkt, die entsprechende gleiche Bezugspunkt der Profil dieses Impulses.
9.6 Nach der Verschiedenheit der Zeiten bestimmen die Verzögerung des Impulses auf der doppelten Dicke der Probe (
1, 2, 3 jeweils für Strike-Slip Wellen, polarisierte längs und quer probekörpers, und Longitudinalwellen).
Hinweis — Wenn der Fehler bei der Bestimmung nicht erfüllt 6.5, dann misst das Zeitintervall zwischen dem ersten und
-m echo-Impulsen (
— Sequenznummer echo-Impulses) in übereinstimmung mit GOST R 52371. Später als Verzögerung
verwenden diesen Wert.
9.7 Messungen in übereinstimmung mit 9.2−9.6 wiederholen Sie für jede der Stufen der Beaufschlagung des Prüflings.
9.8 Messungen in übereinstimmung mit 9.2−9.6 wiederholen für alle Prüfkörper des Materials des Prüflings.
10 Auswertung der Messdaten
10.1 Nach den Ergebnissen der Messungen auf allen Test-Proben für jede Art von Wellen berechnet die Korrelationskoeffizienten zwischen den relativen Veränderungen der Latenzen
nach der Formel
Die Messergebnisse gelten als zufriedenstellend, wenn die Korrelationskoeffizienten für alle Arten von Wellen von nicht weniger als 0,95. Andernfalls wird das Experiment wiederholen mit einer erhöhten Anzahl von Ebenen Beaufschlagung , solange eine Bedingung erfüllt ist
0,95 (
1,2, 3).
10.2 Koeffizienten акустоупругой Verbindung berechnet durch die Formel
10.3 Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung Мурнагана berechnet nach den Formeln [3, 4]
wo
Hinweis — Anstelle der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung Мурнагана darf die Konstanten ,
,
[5],
,
,
[6],
,
,
[7].
Formel-Zusammenhang zwischen Konstanten sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1 — Formel der Kommunikation zwischen verschiedenen Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung
| Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung | Eine Gruppe von Konstanten |
Gruppe zugehörige Konstanten | ||
|
|
|
| |
11 Dokumentation der Ergebnisse der Messungen
Die Messergebnisse im Protokoll erfassen, dessen Form finden Sie in Anhang A.
Anhang A (empfohlene). Form Messprotokoll
Anhang A
(empfohlene)
| «BEHAUPTE" Leiter | |||||||
| name der Organisation | |||||||
| persönliche Unterschrift, |
Initialen, Nachname | ||||||
| » | » | 20 | G. | ||||
PROTOKOLL
Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung
| 1 | Datum der Messung | |||||||||
| 2 | Organisation, durchfhrung von Messungen | |||||||||
| 3 | Daten über das Objekt der Kontrolle: | |||||||||
der Hersteller des Prüflings, Fertigungstechnik, sortament | ||||||||||
| Modus Wärmebehandlung | ||||||||||
| die geometrie der Proben nach GOST 1497 | ||||||||||
| weitere Informationen über das Objekt der Kontrolle | ||||||||||
| 4 | Die Anzahl der Prüfkörper | |||||||||
| 5 | Die Zahl der Stufen der Beaufschlagung der Prüfkörper | |||||||||
| 6 | Marke Prüfmaschine | |||||||||
| 7 | Marke des verwendeten Mikrometer | |||||||||
| 8 | Für jedes probekörpers die Ergebnisse der Messungen sind in Tabelle 1 angegeben | |||||||||
Tabelle 1 — Ergebnisse der Messungen für N des Prüflings
| Messgröße | Die Spannung im Material der Probe, MPa | ||||
| … |
… |
||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
| |||||
9 Gemittelten Werte der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung sind in der Tabelle 2
Tabelle 2 — die Werte der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung
| Die Konstanten der Elastizität, PA |
Der Wert der Konstanten, MPa |
Die relativen Fehler, % |
Hinweis: — ,
,
— relative Fehler bei der Bestimmung der Konstanten Elastizität der Dritten Ordnung
,
,
.
| Die Messung verbrachte der Betreiber: | |
| persönliche Unterschrift | Initialen, Nachname |
| Leiter des Labors für zerstörungsfreie Prüfung: | |
| persönliche Unterschrift | Initialen, Nachname |
