Введение
Глава 1. Обзор акустических и оптических методов исследования процессов деформаций и разрушения нагруженных материалов 20
1.1. Акустические методы 21
1.1.1. Вибрация 24
1.1.1.1. Понятие вибрации, основные характеристики, способы измерения 24
1.1.1.2. Требования, предъявляемые к виброанализаторам. Конструкция датчиков вибрации 28
1.1.1.3. Обзор существующих на рынке виброанализаторов и датчиков вибрации, их преимущества и недостатки 30
1.1.1.4. Актуальность задачи измерения вибрации 35
1.1.2. Акустоэмиссия 37
1.1.2.1. Акустоэмиссия, основные характеристики, способы измерения.37
1.1.2.2. Требования, предъявляемые к устройствам для измерения акустоэмиссии. Конструкция датчиков акустоэмиссии 43
1.1.2.3. Обзор существующих на рынке акустоэмисионных анализаторов, их преимущества и недостатки 46
1.1.2.4. Актуальность задачи проектирования измерительного комплекса акустоэмиссии 50
1.2. Оптические методы 51
1.2.1. Характеристики изображений. Обзор видео и фотокамер 54
1.2.2. Обоснование необходимых требований к видеокамере 61
1.2.3. Обзор существующих на рынке видеокамер, их преимущества и недостатки
1.3. Комбинированные методы исследования деформаций и разрушения нагруженных материалов 75
1.4. Выводы 75
Глава 2. Реализация аппаратно-программного комплекса акустического контроля 78
2.1. Введение 78
2.2. Аппаратная часть - вибрация
2.2.1. Структурная схема аппаратной части 84
2.2.2. Акселерометр 87
2.2.3. Процессорное устройство для сбора данных с акселерометров и первичной обработки полученной информации 90
2.3. Программная часть 93
2.3.1. Диалоговая программа и интерфейс пользователя 94
2.3.2. Компенсация ошибки измерения 96
2.4. Проведение тестовых измерений и практическое применение 100
2.4.1. Практическое применение - ИФПМ СО РАН 104
2.4.2. Практическое применение - 15 ЦАРЗ 107
2.5. Адаптация комплекса для регистрации АЭ 111
2.5.1. Аппаратная часть 113
2.5.1.1. Структурная схема аппаратной части 114
2.5.1.2. Акусто-эмиссионный преобразователь 115
2.5.1.3. Малошумящий широкополосный усилитель 117
2.5.1.4. Устройство ввода аналоговых сигналов в персональный компьютер 120
2.5.2. Программная часть 121
2.5.2.1. Структурная схема программной части 123
2.5.2.2. Алгоритм взаимодействия программных модулей 126
2.5.2.3. Компонент селекции полезного сигнала 128
2.6. Проведение тестовых измерений 128
2.6.1. Моделирование источника сигнала АЭ путем его формирования резонансным датчиком 128
2.6.2. Моделирование источника сигнала АЭ путем разрушения графитного грифеля 131
2.6.3. Моделирование источника сигнала АЭ при падении стального шарика 133
2.6.4. Полученные результаты 134
2.7. Выводы 135
Глава 3. Реализация аппаратно-программного комплекса оптического контроля 137
3.1. Введение 137
3.2. Аппаратная часть 140
3.3. Программная часть 153
3.4. Проведение тестовых измерений
3.4.1. Описание эксперимента 159
3.4.2. Полученные результаты 160
3.5. Адаптация комплекса для реализации оптического метода встроенного контроля высоконагруженных агрегатов планера 161
3.6. Выводы 162
Глава 4. Совместное применение акустического и оптического комплексов в решении задач диагностики разрушения нагруженных материалов 164
4.1. Введение 164
4.2. Результаты исследований при испытаниях образцов алюминиевого сплава Д16АТ
4.2.1. Описание эксперимента 165
4.2.2. Полученные результаты 166
4.3. Результаты исследований при испытаниях по контролю высоконагруженных агрегатов планера на датчика-фольгах 173
4.3.1. Описание эксперимента 173
4.3.2. Полученные результаты 174
4.4. Выводы 178
Заключение 180
Список использованных источников
