определить скрытые дефекты, например усталостные трещины в лопатках турбины авиадвигателя?
Разбор задачи
Необходимо выявить дефекты турбинной лопатки В1. Можно подобрать поле П1, на которое будет отзываться В1.
Вепольная схема для поиска решения будет иметь вид (3.37).
К лопатке подводят источник, возбуждающий механические колебания (катушка индуктивности). Катушка через усилитель мощности соединена с генератором электрических колебаний. Меняя частоту колебаний генератора, доводят ее до резонансной частоты. Рядом с лопаткой ставят микрофон, передающий эти колебания в электрическом виде на осциллограф (рис. 3.11). По изменению формы колебаний судят о наличии усталостной трещины.
Рис. 3.11. Определение скрытых дефектов
Основное в данном решении – дефект определяют «по звуку». Лопатку приводят в колебательное движение с помощью соответствующего поля П1. Описанное решение соответствует веполю (3.38), где:
П1 – поле механических колебаний (его можно обозначить Пмех или Пкол);
В1 – лопатка;
П2 – звуковое поле – колебание воздуха (Пзв).
Тогда этот веполь можно изобразить (3.37).
Это же решение можно представить более сложным веполем, описанным схемой (3.39).
Где:
В0 – генератор электрических колебаний;
П0 – поле электрических колебаний;
В2 – катушка индуктивности;
П1 – переменное магнитное поле (генератор механических колебаний);
В1 – лопатка;
П2 – звуковое поле;
В3 – микрофон;
П3 – электрический сигнал;
В4 – осциллограф;
П4 – световой сигнал (изображение колебаний на экране осциллографа).
Такой веполь называется цепным.
При желании эту модель можно усложнить еще больше.
В веполе (3.39) представлено несколько различных систем:
В0, П0 – генератор электрических колебаний;
В2, П1 – электрическая катушка;
В3, П3 – микрофон;
В4, П4 – осциллограф.
Все эти системы вспомогательные. Главная идея – измерение «тона звука» П2, которое получается в результате возбуждения полем П1 лопатки В2. Данное решение может быть осуществлено и другим образом, например, возбуждать и снимать колебания можно с помощью пьезопреобразователей.
Как было написано раньше – это задача на обнаружение (дефекта в лопатке), которое осуществляется измерением сигнала П2, поэтому задача и на измерение тоже.
Двойной веполь
