Метод свободных колебаний.

Методы колебаний основаны на зависимости характеристик колебаний от физико-механических свойств изделий.

Дефекты (трещины, раковины, сколы, забоины, несплошности материала, именение геометрии, размеров изделий и т.д.), как правило, приводят к изменению распространения колебательной энергии по основным модам собственных колебаний, к изменению амплитуд, частот и фазы колебаний.

Имеются следующие способы возбуждения колебаний в изделии:

1) кратковременное возбуждение колебаний;

2) непрерывное возбуждение колебаний.

Таким образом, в связи с вышеизложенным, низкочастотные методы контроля по способу возбуждения колебаний в изделии делятся на

· Метод вынужденных колебаний;

· Метод свободных колебаний.

Структурная схема некоторых устройств, реализующих низкочастотные методы контроля приведена на рис. 1.

а) Метод свободных колебаний

б) Метод вынужденных колебаний

Рис. 1. Структурная схема устройств реализующих низкочастотные методы контроля: а) метод свободных колебаний; б) метод вынужденных колебаний

Сущность метода свободных колебаний заключается в возбуждении в диагностируемом объекте упругих колебаний путем нормированного кратковременного механического воздействия; регистрации собственных колебаний после снятия возбуждающей силы ; анализ полученных колебанийразличными способами; принятии решения о наличии или отсутствии дефекта.

Метод свободных колебаний используется очень давно при проверке стеклянной посуды, ударных музыкальных инструментов, бандажей железнодрожных колес, рельс и других объектов по «чистоте звука», вызываемого механическим ударом. Быстро затухающий нечистый звук или появление в спектре колебаний дополнительных частот, например, дребезжания, - признак наличия дефекта. Этот метод субъективен и зависит от остроты слуха человека.

Возбуждение свободных колебаний может осуществляться:

с помощью нормированного механического удара (молоточком, электроударником, брошенным с определенной высоты металлическим шариком…);

- звуковым полем;

- электромагнитным полем.

Прием свободны колебаний объекта может восприниматься: микрофоном, вибродатчиком, лазерным датчиком.

В качестве информативных параметров используют следующие характеристики свободны колебаний:

- время затухание свободных колебаний;

- изменение частоты, амплитуды и фазы колебаний.

С использованием вышеназванных информативных параметров существуют различные способы обнаружения дефектов.