TRANSPORT INSHOOTLARINI SINASHNING TURLI USULLARI (Akustik (ultratovushlar va chastotasi pastroqlari) usul mohiyati, Betondagi yoriqlar chuqurligini aniqlash, Impulsli tovush usullari. «Zarbali to‘lqinlar» usuli)
Yuklangan vaqt
2024-04-21
Yuklab olishlar soni
1
Sahifalar soni
10
Faytl hajmi
214,5 KB
Ilmiybaza.uz
TRANSPORT INSHOOTLARINI SINASHNING TURLI USULLARI
REJA:
1. Akustik (ultratovushlar va chastotasi pastroqlari) usul mohiyati.
2. Ultratovush usullarining qo‘llanish sohalari. Dinamik elastiklik modulini
aniqlash.
3. Elementning bir tomonidan yaqinlashishda uning qalinligini aniqlash.
4. Betondagi yoriqlar chuqurligini aniqlash.
5. Impulsli tovush usullari. «Zarbali to‘lqinlar» usuli.
6. Vibratsiya usuli.
7. “Yuguradigan to‘lqinlar” usuli.
Tayanch so‘zlar va iboralar:
akustik usul; ultratovush usuli;dinamik elastiklik moduli; elementning
qalinligini aniqlash; betondagi yoriqlar chuqurligi; impulsli tovush usullari;
«Zarbali to‘lqinlar» usuli; vibratsiya usuli; “Yuguradigan to‘lqinlar” usuli.
Ilmiybaza.uz
1. Akustik (ultratovushlar va chastotasi pastroqlari) usul mohiyati
Akustik usullar elastik mexanik tebranishlarni qo‘zg‘atishga asoslangan. Bu
tebranishlarning parametrlari va ularning tarqalishiga qarab, tekshiriladigan
materialning fizik-mexanik tavsiflari va holati baholanadi. Tebranish chastotasiga
qarab akustik usullar ultratovush (20 ming Gs va undan yuqori) hamda tovush (20
ming Gs gacha) va infratovush (20 Gs) tebranishlaridan foydalanishga asoslangan
usullarga bo‘linadi .
Ultratovush
usullari.
Tebranishlarni
qo‘zg‘atish
va
qabul
qilish.
Tekshiriladigan material yuzasida ultratovushlarni qo‘zg‘atish (sodir qilish) uchun
tebranish sodir qiluvchi o‘zgaruvchan elektr tokini o‘zgartirgichlari (preobra-
zovateli) o‘rnatiladi. Hammadan ko‘proq pezosamara tamoyili bo‘yicha ishlaydigan
o‘zgartirgichlar qo‘llaniladi. Bunda tebranishlarni qo‘zg‘atish uchun “teskari”,
o‘zgartirgichlarda tebranishlarni qabul qilish uchun esa “to‘g‘ri”deb nomlanadigan
p’ezosamaralardan foydalaniladi.
Havo qatlami ultratovush tebranishlarni o‘tkazishga qarshilik ko‘rsatgani
sababli, o‘zgartirgichlar va tekshiriladigan material orasiga kontakt muhitini
ta’minlaydigan qatlam yaratiladi. Metall uchun odatda mineral moylar, beton va
notekis yuzali boshqa materiallar uchun esa quyuqroq konsistensiyali boshqa
yog‘lovchi materiallar (smazki) – solidol, texnik vazelin, epoksidli smola va b.
qo‘llaniladi.
Ultratovsh
to‘lqinlarining
o‘tish
shartlari.Ultratovush
tebranishlar
tekshiriladigan muhitga kichik ajralish burchagi ostida tor yo‘nalgan tutamlar –
“nur” bilan yuborilishi mumkin. Bunda zarrachalarning tebranishlari materialning
o‘ram konturi bilan cheklangan lokalizatsiyalashgan hajmidagina sodir bo‘ladi,
tekshiriladigan element esa butunicha harakatsizlanmay qoladi. Bu tovush jo‘natish
(prozvuchivanieya) imkoniyati materialning berilgan yo‘nalishlarida tadqiqotlar
o‘tkazishda ancha katta. Ultratovush to‘lqinlar bir muhitdan ikkinchisiga o‘tib
sinadi, hamda bu muhitlarni ajratuvchi chegaralarida akslanadi (tasvirlanadi),
bundan esa nazoratning mazkur usulida ularni tarqalishini aniqlash uchun
Ilmiybaza.uz
foydalaniladi. Havo qatlamlarida ultratovush tebranishlari deyarli to‘la so‘nadi, bu
ichki yashiringan nuqsonlarni (yoriqlar, qatlamlanish, bo‘shliqlar va sh.o‘.) aniqlash
va tadqiqot qilish imkonini beradi. Bo‘ylama va ko‘ndalang to‘lqinlar bo‘ladi.
Birinchi holda material zarrachalari ultratovush nurlari yo‘nalishi bo‘yicha
tebranadi, ikkinchisida esa – unga tik yo‘nalishda. Materialning yuza qatlamida ham
bo‘ylama, ham ko‘ndalang tarqaladigan, masalan metallda, eng kichik yuza
shikastlanishlarni ham topa oladigan yuza to‘lqinlaridan ham foydalanishadi.
To‘lqinlarning tarqalish tezligi (ko‘rsatilgan har bir material uchun o‘zining)
zichligi va namligi o‘zgaruvchan bo‘lgan beton, yog‘och va b. materiallarning fizik-
mexanik tavsiflarini baholashda asosiy ko‘rsatkichlardan biri hisoblanadi .
Tovush jo‘natish usullari. Ultratovush to‘lqinlarning yo‘nalishi bo‘yicha tovush
jo‘natish ikki usulga bo‘linadi:
a) bir tomondan ikkinchi tomoniga o‘tadigan (skvoznoe) – tebranish sodir
qiladigan nur yuboruvchi (izluchatel) va uni qabul qiluvchi (priemnik)
tekshiriladigan ob’ektning qarama-qarshi tomonlarida joylashgan (96,a,b-rasm).
Bunda ultratovush nurining yo‘nalishi material yuzasiga nisbatan tik yoki qiya
bo‘lishi mumkin;
b) nur qaytishidan foydalanib yoki «exo-usulda», bunda nur tarqatuvchi va
priemnik sinaladigan elementning bir tomonida joylashadi (96,v-rasm), ob’ektga
faqat bir tomondan yaqinlashish imkoni bo‘lganda bu usulning ahamiyati juda katta.
Bundan tashqari, exo-usul ikkita emas, bitta nur tarqatuvchi va qabul qiluvchi
o‘zgartirgichdan foydalanilganda qulay, bunda u o‘zi nur yuboradi va uning o‘zi
qaytgan nurni qabul qiladi.
Tovush jo‘natish xususiyatiga qarab farqlanadi :
a) doimiy chastotali o‘zgaruvchan tok tebranishlarini nur tarqatuvchiga uzluksiz
yuborish usuli. Bu usulda materialdagi nuqsonlarni tovush soyasi yo‘nalishi
bo‘yicha aniqlash uchun birinchi defektoskoplar ishlab chiqilgan edi (S.YA.
Sokolov, 1928 y.) (96,v-rasm);
b) impulsli usul. Bu hozirda betonni tekshirishda, metall konstruksiyalar va b.
larning payvandli choklari nuqsonlarini aniqlashda eng ko‘p qo‘llanadigan samarali
Ilmiybaza.uz
usul hisoblanadi. Bu holatda o‘zgartirgichga ma’lum, ammo juda qisqa vaqt
oralig‘ida, masalan sekundiga 25 yoki 50 marta yuqori chastotali tebranishlarning
qisqa seriyalari (jamlamalar-paketlar) yuboriladi. Ultratovush tebranishlar maxsus
apparatura yordamida qayd qilinadi. Bulardan eng ko‘p tarqalgani kuchaytirgich
orqali qabul qiladigan o‘zgartirgichdan katod ossillografining elektronnurli ekraniga
elektrik tebranishlarni ko‘rsatadiganlaridir. Bunda katta aniqlik bilan tekshiriladigan
material o‘tadigan ultratovush tebranishlarining tezligi, ularning so‘nish jadalligi,
hamda o‘lchov natijalarini baholashda foydalaniladigan boshqa ko‘rsatgichlarni
aniqlash mumkin.
96-rasm. Tovush jo‘natish usullari:
a – element yuzasiga tik bir tomondan
ikiinchi tomoniga kesib o‘tadigan tovush
jo‘natish;
b – diagonal bo‘yicha tovush jo‘natish; v
– exo-usul;
1 – nurlanadigan element; 2 –
nurlanadigan pezoelektrik plastinka; 3 –
tebranishni qabul qiladigan pezoplastinka; 4
–orgshishali prizma; 5 – tovush
jo‘natish yo‘nalishi;
6 – aniqlanadigan nuqson;
7 – soya (ko‘rinmaydigan) zona
2. Ultratovush usullarining qo‘llanish sohalari. Dinamik elastiklik
Ilmiybaza.uz
modulini aniqlash
Elastik tebranishlarning tarqalish tezligi vtekshiriladigan materialning dinamik
elastiklik moduli edinva zichligi bilan bog‘liq bo‘lib, bu bog‘liqlik sterjendagi
bo‘ylama tebranishlar holati uchun to‘g‘ri keladi (bir o‘lchamli masala).
𝑣 = √𝐸𝑑𝑖𝑛
𝑝 . (15.3)
Ko‘ndalang kesim o‘lchamlariga nisbatan uzunligi bir necha barobar katta
bo‘lgan elementdagi tebranish to‘lqinlarining tarqalish tezligini tajribaviy usulda
aniqlab, materialning zichligi ma’lum bo‘lsa, Edin = v2ρ ni topamiz. Yirik va plitali
konstruksiyalarda, ya’ni uch o‘lchamli (fazoviy) va ikki o‘lchamli masalalar uchun,
hamda ko‘ndalang tebranishlar uchun Edinva v orasidagi munosabat murakkabroq
bog‘liqlik bilan aniqlanadi, bunda ρ dan tashqari ko‘riladigan materialning Puasson
koeffitsienti μ ham kiritiladi. Uch parametrning (Edin , ρva μ) hammasini bir vaqtni
o‘zida aniqlash uchun, bo‘ylama va ko‘ndalang tebranishlarni qo‘llab har xil
sharoitlarda va o‘lchamlari har xil bo‘lgan – fazoviy, plitali va sinchli
konstruksiyalardaμni aniqlash bo‘yicha kamida uchta tajriba natijalarini taqqoslash
lozim bo‘ladi.
3. Elementning bir tomonidan yaqinlashishda uning qalinligini aniqlash
Shu maqsadda seriyali chiqariladigan qalinlik o‘lchagichlarda regulirovka
qilinadigan chastotali bo‘ylama ultratovush to‘lqinlarini uzliksiz tovush
jo‘natishdan foydalaniladi. 97-rasmda devor qalinligi bo‘ylab (bo‘ylama emas,
nurning ko‘ndalang yo‘nalishida) tebranishlarning tarqalish grafigi ko‘rsatilgan.
To‘lqin uning qarama-qarshi tomonigan etib, aks etadi va orqaga qaytadi. Agar
tekshiriladigan o‘lchov h yarim to‘lqin uzunligiga teng (yoki bu qiymatga karrali)
bo‘lsa, unda yuborilgan va qaytgan to‘lqinlar bir-biriga tushadi. Bunda
pezoplastinkaning tebranishlar amplitudalari birdan kattalashadi (rezonans
hodisasi), bu esa uning yuzasida potensiallar farqining oshishiga olib keladi [12, 34].
Ilmiybaza.uz
97-rasm. Rezonans usulida qalinlikni o‘lchash sxemasi: 1 – tekshiriladigan
detal;
2 – pezoelement; 3 – to‘g‘ri va teskari “turuvchi” to‘lqinlarning bir-biriga
mos tushuvchi amplitudalari; h – detal qalinligi
Tegishli rezonans chastotalarini f o‘lchab va 2h uzunlik bo‘yicha to‘lqinlarning
tarqalish tezligini bilib (boradigan va kaytib keladigan nurlar yo‘lining jami)
tekshiriladigan qalinlikni quyidagi formuladan topamiz:
h = ν / 2f .
(15.4)
Po‘lat uchun bo‘ylama ultratovush to‘lqinlarining tezligi deyarli doimiy (v =
5,7x 105sm/sek), bu esa chastotani 20 dan 100 ming Gs gacha o‘zgartirib, devor
qalinligini millimetr bo‘lagidan bir necha santimetrgacha ishonchli o‘lchash
mumkin degani.
4. Betondagi yoriqlar chuqurligini aniqlash
Nur tarqatadigan va qabul qiladigan A va V o‘zgartirgichlar bir-biridan a
masofada yoriqlar chetiga nisbatan simmetrik joylashtiriladi (98-rasm). A nuqtada
qo‘zg‘atilgan tebranishlar eng qisqa yo‘l bilan V nuqtaga tushadi. Bu yo‘l uzunligi
teng:
𝐴𝐶𝐵 = √4ℎ2 + 𝑎2 (15.5)
bundaa – yoriq chuqurligi. SHu yo‘lni o‘tishga v tezlikda tajribaviy
aniqlanadigan 𝑡ℎ = √4ℎ2+𝑎2
𝑣
vaqt ketadi.
Ilmiybaza.uz
98-rasm. Betondagi yuza yoriqlar chuqurligini aniqlash: 1 – betonli
massiv; 2 – yoriq; A – nur tarqatadigan va V – qabul qiladigan
o‘zgartirgichlar
Yoriq chuqurligini quyidagi bog‘liqlikdan topamiz:
ℎ =
𝑣
2 √𝑡ℎ
2 − (
𝑎
𝑣)
2
,(15.6)
bunda vodatda yuzaning shikastlanmagan uchastkalarida aniqlanadi. Mazkur
usul bilan chuqurligi bir necha metrgacha bo‘lgan yoriqlarni tadqiqot qilish mumkin.
Ammo quyidagilarni nazarda tutish lozim bo‘ladi: v ning qiymati massiv yuzasi va
ichkarisida bir-biridan bir qancha farqlanishi mumkin: AСВ yo‘l uzunligi yoriqlar
vertikal bo‘lmaganda ozgina oshadi va, teskarisi, yoriqda ultratovush to‘lqinlarni
yaxshi o‘tkazuvchi suv mavjud bo‘lganda esa ancha kamayishi mumkin.
Mas’uliyatli holatlarda, chuqur yoriqlar uchun ma’lumotlar olish mumkin.
Ultratovush usullarining amaliyotda qo‘llanishining eng zaruriy sohalarini
keltiramiz. Beton va temirbeton konstruksiyalarda amalga oshiriladi:
beton mustahkamligini ultratovush to‘lqinlarining tarqalish tezligi va betonning
siqilishdagi mustahkamligi orasidagi korrelyasiyaviy bog‘liqliklar bo‘yicha
aniqlash; bu bog‘liqliklar betonning berilgan tarkibi va tayyorlash rejimidagi (yangi
tayyorlangan konstruksiya va detallarni nazorat qilishda) yoki qurilgan inshootlar
elementlaridan chiqarib olingan namunalarni ultratovush va mexanik usullarda
parallel sinash yo‘li bilan mustahkamligini o‘rnatish orqali olinadi. Foydalanishdagi
konstruksiyalardan namunalar olish imkoniyati bo‘lmagan holatlarda beton