|
Следует учитывать, однако, и соответствующее увеличение влияния мешающих факторов, в частности флуктуации структурного состояния контролируемого материала, на контроль макронапряжений по параметру R. Это ограничивает возможные области применения аппаратуры, использующей этот параметр, решением следующих основных задач: • контроль с использованием относительных методов измерений, когда необходимо зарегистрировать изменение состояния материала на одном и том же участке объекта контроля, например, в целях МШ тензометрии; • контроль макронапряжений при обеспечении стабильности структуры материала контролируемого объекта с применением других методов НК. л Вторым важным следствием, вытекающим из анализа соотношений 2.5 и 2.6, является постоянство произведения величин Вм и Нм независимо от уровня микронапряжений ОхИзменения макронапряжений в ферромагнетике приводят к изменениям произведения Вм и Нм, пропорциональным величине ехрЛ^. Это позволяет предложить параметр Р, пропорциональный произведению Вм и Нм, в качестве информативного параметра, повышающего достоверность оценки макронапряжений, в случае, когда структурное состояние контролируемого материала не стабильно. 44 |
работы ферромагнитных изделий и используемой аппаратуры контроля показал, что интервал осреднения должен составлять величину порядка (0,02 -г0,03) Тп. В этом случае погрешность осреднения не превышает 1% при измерении по одной реализации ЭДС СБ. Аналогия расчетов энергетических и эмиссионных характеристик МШ и МАШ (см. пп. 2.4,2.5) позволяет распространить эти рекомендации по выбору интервала осреднения 0Нпри регистрации МАШ. 3.4 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМОВ КОНТРОЛЯ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ. Качественный анализ изменения параметров МШ, проведенный в разделе 2.2, показывает, что использование в качестве информативного параметра положения максимума ОМШ в координатах амплитуда-поле перемагничивания открывает некоторые перспективные возможности при разработке аппаратуры контроля макронапряжений в деталях из высокопрочных конструкционных сталей. Из соотношений (2.44) и (2.45) и их графического анализа (рис. 2.19, 2.20) следует, что всякое изменение уровня макронапряжений должно приводить к взаимнопротивоположным изменениям величины Вм и Нм. Такой характер взаимосвязи этих величин позволяет предложить в качестве информативного параметра, повышающего чувствительность МШ метода к упругим напряжениям, параметр R, пропорциональный отношению Вми Нм. Результаты расчетов, приведены на рис. 3.12, показывают, что чувствительность известного и довольно часто используемого при оценке напряжений параметра Вм [6, 14, 117], пропорциональна изменению величины■^о'\ тогда как предлагаемого параметра пропорционально изменению Go. Следует учитывать, однако, и соответствующее увеличение влиянш мешающих факторов, в частности флуктуации структурного состояния контролируемого материала, на контроль макронапряжений по параметру R. Это ограничивает возможные области применения аппаратуры, использующей этот параметр, решением следующих основных задач: • контроль с использованием относительных методов измерений, когда необходимо зарегистрировать изменение состояния материала на одном и том же участке объекта контроля, например, в целях МШ тензометрии; L • контроль макронапряжений при обеспечении стабильности структуры материала контролируемого объекта с применением других методов НК. Вторым важным следствием, вытекающим из анализа соотношений 2.44 и 2.45, является постоянство произведения величин Вми Нмнезависимо от уровня микронапряжений ах. Изменения макронапряжений в ферромагнетике приводят к изменениям произведения Вм-Нм, пропорциональным величине ехр (см. рис. 3.13). Это позволяет предложить параметр Р, пропорциональный произведению Вми Нм, в качестве информативного параметра, повышающего достоверность оценки макронапряжений, в случае, когда структурное состояние контролируемого материала не стабильно. С помощью этого параметра может быть решена принципиальная в МШ методе контроля макронапряжений проблема “определения нулевых напряжений”. С этой целью могла быть зарегистрирована величина Р на образце, прошедшем полный отжиг с целью снятия макронапряжений. Эта величина и будет определять отсутствие приложенных или остаточных напряжений в деталях любого структурного состояния. Необходимо помнить, однако, что для каждой конкретной марки стали зависимость P=f(a0) будет различна вследствие влияния химического состава стали на магнитную индукцию насыщения, значение которой не учитывалось в проведенном анализе, как структурно-чувствительный фактор. Количественные связи предлагаемых информативных параметров с макронапряжениями могут быть получены, по-видимому, только экспериментальным путем, поскольку, как отмечалось ранее, параметры ОМШ существенно зависят от электродинамических характеристик применяемых преобразователей. Таким образом, результаты теоретического анализа (п. 2.2 и 3.4) позволяют сформулировать задачи экспериментальных исследований следующим образом: • Используя прибор АФС-3 (п. 3.1) с учетом результатов анализа пп. 3.2 и 3.3 можно с минимальной погрешностью регистрировать параметры ОМШ; • Экспериментально исследовать зависимости параметров ОМШ от напряжений в процессе нагружения образцов из высокопрочных конструкционных сталей, термообработанных на различный уровень прочности (микронапяжений); • Экспериментально исследовать возможности использования информативных параметров ОМШ Вм и Нм, а также предложенные и образованные из них параметры R и Р для контроля напряженного состояния металлоизделий. Um, Нм, усл.ед R, В, Р*10, усл.ед. 8 6 4 2 б, МПа Рис. 4.3 напряжений сто ОМШ и ОМАШ Однако их использование ограничено из-за влияния мешаюших факторов контроля, например, флуктуаций структурно-фазового состояния контролируемого материала, решением следующих задач: контроль с использованием относительных методов измерении, когда необходимо зарегистрировать изменение состояние материала на одном и том же участке объекта контроля, например, в целях МШ тензометрии; контроль макронапряжений при обеспечении стабильности структуры материала контролируемого объекта с применением других методов неразрушающего контроля, чувствительных к изменению структурно-фазового состояния, например, с использованием намагниченности (индукции) насыщения. Как видно из рис. 4.33 параметр Р обладает наименьшей чувствительностью к макронапряжениям. Однако его нечувствительность к изменениям микронапряжений (см. п. 4.2 и 4.3) компенсирует этот недостаток и обеспечивает надежность контроля. |