सम्मेलन की सामग्री द्वारा

हम पाठकों के ध्यान में मापने की प्रौद्योगिकियों और बुद्धिमान उपकरणों पर 9वें अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी की सामग्री के आधार पर लेखों के चयन का अंत लाते हैं, जो 2009 की गर्मियों में सेंट में हुआ था।

धातु उत्पादों की तनाव-तनाव स्थिति निर्धारित करने के लिए अल्ट्रासोनिक वेग माप का उपयोग

एल. बी. ज़ुएव, बी. एस. सेमुखिन, ए. जी. लुनेव

इंस्टीट्यूट ऑफ स्ट्रेंथ फिजिक्स एंड मैटेरियल्स साइंस एसबी आरएएस, टॉम्स्क,

रूस, ई-मेल: [ईमेल सुरक्षित]

विकृत सामग्रियों में रेले तरंगों के वेग में परिवर्तन का अध्ययन किया गया है। अल्ट्रासोनिक कंपन के प्रसार के वेग को सटीक रूप से मापने के लिए एक उपकरण का वर्णन किया गया है। परमाणु रिएक्टरों के ईंधन तत्व क्लैडिंग के कोल्ड रोलिंग में उपयोग किए जाने वाले जिरकोनियम ब्लैंक की गुणवत्ता नियंत्रण के लिए उनकी गति को मापने की विधि का उपयोग करने की संभावना दिखाई गई है।

मुख्य शब्द: अल्ट्रासोनिक कंपन, गैर-विनाशकारी परीक्षण, तनाव-तनाव की स्थिति, गुणवत्ता नियंत्रण।

इस वेग और विकृत सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं के बीच संबंध निर्धारित करने के लिए विकृत सामग्रियों में अल्ट्रासाउंड प्रसार वेग भिन्नता की जांच की गई। अल्ट्रासाउंड प्रसार वेग सटीक माप के लिए उपकरण का विस्तृत विवरण प्रस्तुत किया गया है। उदाहरण के रूप में Zr बेस मिश्र धातुओं का उपयोग करते हुए, यह दिखाया गया है कि इस विधि का उपयोग जिरकोनियम बिलेट्स की गुणवत्ता नियंत्रण के लिए किया जा सकता है, जिससे परमाणु रिएक्टर ईंधन क्लैडिंग को कोल्ड रोलिंग द्वारा निर्मित किया जाता है।

मुख्य शब्द: अल्ट्रासाउंड, गैर-विनाशकारी नियंत्रण, तनावग्रस्त स्थिति, गुणवत्ता नियंत्रण।

पहले, यह पाया गया था कि तनाव से विकृत नमूने में अल्ट्रासोनिक तरंग का प्रसार वेग कुल विरूपण, प्रवाह तनाव और अध्ययन के तहत सामग्री की संरचना पर निर्भर करता है। छोटे प्लास्टिक विकृतियों के लिए भी इसी तरह के परिणाम प्राप्त किए गए। अध्ययन के दौरान, प्रवाह तनाव पर अल्ट्रासोनिक कंपन (यूएसवी) के वेग की निर्भरता के रूप पर ध्यान आकर्षित किया गया (चित्र 1)। निर्भरता में तीन रैखिक खंड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को फॉर्म के समीकरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है

^ = ^ + %o, (1)

जहां v0, % अनुभवजन्य मूल्य हैं जिनमें प्लास्टिक प्रवाह के विभिन्न चरणों के लिए अलग-अलग मूल्य हैं। गुणांक % कोई भी चिह्न ले सकता है, लेकिन निर्भरता ^$(o) की आनुपातिकता हमेशा लगभग 0.9 के सहसंबंध गुणांक के साथ एक खंड के भीतर संरक्षित रहती है।

सामग्रियों के यांत्रिक गुणों को निर्धारित करने के लिए समीकरण (1) का उपयोग करने की संभावना नीचे दिखाई गई है।

विनाशकारी विधि. इसके लिए, धातुओं और मिश्र धातुओं (तालिका) की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए निर्भरता ^(ओ) प्राप्त की गई थी।

रेले तरंगों के वेग में परिवर्तन को सपाट नमूनों को खींचने की प्रक्रिया में सीधे दालों के ऑटोसर्क्युलेशन की विधि द्वारा दर्ज किया गया था। प्राप्त निर्भरता ^(o) का सभी अध्ययनित सामग्रियों के लिए समान रूप है। वेग और तनाव के आयामहीन मूल्यों का उपयोग करके और रैखिक कार्यों द्वारा विशिष्ट चरणों का अनुमान लगाते हुए, हम एक सामान्यीकृत निर्भरता प्राप्त करते हैं

/ = पी, - + ए, ओ / एस, (2)

अनलोड किए गए नमूने में रेले तरंगों की गति कहां है, एम/एस; पी, -, ए, अनुभवजन्य मात्राएं हैं जो सामग्री पर निर्भर नहीं करती हैं; / = 1, 2 - अंजीर में रैखिक खंड की संख्या। 1; एस - अध्ययन के तहत सामग्री की तन्य शक्ति, एमपीए।

खंड 1 और 2 के लिए पी,-, ए के परिकलित मान थे पी1 = 1.0 ± 2 ■ 10-4, पी2 = 1.03 ± 10-3, ए1 = 6.5 ■ 10-3 ± 4.7 ■ 10-4, ए2 = 3.65 x 10-2 ± 3.2 x 10-3।

चावल। 1. पीतल के नमूने में अभिनय तनाव पर अल्ट्रासाउंड वेग की निर्भरता

(2) से अनुसरण करता है

<зв = щ о//vS -Р/). (3)

नमूना विफलता से बहुत पहले छोटे प्लास्टिक विकृतियों पर अंतिम ताकत का अनुमान लगाने के लिए समीकरण (3) का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, एस निर्धारित करने के लिए, 002 के भीतर नमूने में वोल्टेज पर अल्ट्रासोनिक गति को मापने के लिए पर्याप्त है< о < 0,6ов (где о02 - предел текучести), т. е. на участке малых пластических деформаций.

समीकरण (3) के अनुसार, तालिका में सूचीबद्ध अधिकांश सामग्रियों के लिए 1% (ओ ~ 0.1 एस) के क्रम की विरूपण पर अंतिम ताकत की गणना की गई थी। अल्ट्रासोनिक विधि द्वारा प्राप्त मूल्यों की तुलना पारंपरिक रूप से तन्य-टू-ब्रेक आरेख (चित्र 2) से पाए जाने वाले एस के मूल्यों से की गई थी। और s का मान सहसंबंध गुणांक R = 0.96 के बराबर निकला।

इसका मतलब यह है कि प्रस्तावित विधि का उपयोग सामग्रियों की विफलता से बहुत पहले उनकी अंतिम ताकत का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है। वेग और तनाव के परिणामी अनुपात की प्रकृति, शायद, इस तथ्य में निहित है कि, एक ओर, सामग्री का सख्त होना आंतरिक तनाव क्षेत्रों से जुड़ा होता है जो अव्यवस्थाओं की गति को धीमा कर देता है। दूसरी ओर, आंतरिक तनाव में वृद्धि के साथ, अल्ट्रासोनिक गति कम हो जाती है। इस प्रकार, ये दोनों मात्राएँ एक पैरामीटर पर निर्भर हो जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप, अल्ट्रासोनिक परीक्षण दर और सामग्री की यांत्रिक विशेषताओं के बीच संबंध निर्धारित होता है।

प्रयोगशाला और क्षेत्र की स्थितियों में अल्ट्रासोनिक विधि का उपयोग करने के लिए, दो उपकरण विकसित किए गए हैं: एएनडीए (प्रयोगशाला स्थितियों में सामग्रियों की स्थिति के गैर-विनाशकारी विश्लेषण के लिए ध्वनिक उपकरण) और एएसटीआर (क्षेत्र में धातु संरचनाओं के अवशिष्ट तनाव को निर्धारित करने के लिए उपकरण) ). उपकरणों में प्रयुक्त रेले तरंगों के प्रसार वेग को मापने का सिद्धांत पल्स ऑटोसर्क्युलेशन की विधि पर आधारित है। माप त्रुटि 3 ■ 10-5 है, डिवाइस के संचालन के लिए ऑपरेटर से किसी विशेष ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है।

ऑटोसर्क्युलेशन विधि का सार एक आवेग के पारित होने के लिए एक बंद सर्किट बनाना है। एक छोटी इलेक्ट्रिक पल्स की कार्रवाई के तहत, उत्सर्जित पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर नमूने में एक ध्वनिक तरंग उत्पन्न करता है। संचारण से प्राप्त करने वाले पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर तक पारित तरंग वापस विद्युत संकेत में परिवर्तित हो जाती है और फिर से विकिरण करने वाले ट्रांसड्यूसर में प्रवेश करती है। इस प्रकार, ट्रांसड्यूसर के बीच एक स्थिर दूरी पर, सर्किट में एक निश्चित बिंदु पर पल्स की उपस्थिति की आवृत्ति नमूने में ध्वनिक सिग्नल के पारित होने के समय और डिवाइस सर्किट में देरी पर निर्भर करेगी। चूंकि नमूने में ध्वनिक तरंग प्रसार समय की तुलना में सर्किट में देरी नगण्य रूप से छोटी है, इसलिए ऑटोसर्क्युलेशन आवृत्ति नमूने में अल्ट्रासोनिक तरंग प्रसार वेग की विशेषता बताएगी। इस मामले में, रेले सतह तरंगों की आवृत्ति 2.5 मेगाहर्ट्ज है।

अध्ययन किए गए मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना

संख्या सामग्री प्रतीक C N Si Mg Mn Li Cr Cu Ni Zn Pb Zr Ti Sn Nb

1 स्टील 0.12 - 0.8 - 2.0 - 17.0-19.0 0.3 9.0-11.0 - - - 0.5-0.8 - -

2 वही ■< 0,12 0,008 0,5-0,8 - 1,3-1,7 - < 0,3 < 0,3 < 0,3 - - - - - -

3 » ▲< 0,12 0,008 0,8-1,1 - 0,5-0,8 - 0,6-0,9 0,4-0,6 0,5-0,8 - - - - - -

4 » ♦ 0.14-0.22 - 0.12-0.3 - 0.4-0.65 -< 0,3 < 0,3 < 0,3 - - - - - -

5 ड्यूरालुमिन ® - -< 0,5 1,5 - - - 4,35 < 0,1 < 0,3

6 अल-एमजी + - - 0.25 5.8-6.2 0.1-0.25 1.8-2.2 - - - - - 0.1 - - -

7 अल-ली एक्स - - 0.15 - - 1.8-2.0 - 2.8-3.2 - - - 0.12 0.12 - -

8 पीतल - -< 0,1 - - - - - - 38,0-41,0 0,8-1,9 - - - -

9 Zr--Nb * - - - - - - - - - - - 99.0 - - 1.0

10 Zr-Nb - - - - - - - - - - - 97.5 - 1.0 1.0

600500-400^ 300^

200200 300 400 500 600

चावल। 2. अल्ट्रासोनिक विधि द्वारा निर्धारित तन्य शक्ति और नमूने के तन्य आरेख से प्राप्त तन्य शक्ति के बीच सहसंबंध (प्रतीकों के लिए तालिका देखें)

अध्ययन की वस्तु पर स्थापित अल्ट्रासोनिक सेंसर में दो झुके हुए पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर होते हैं जो एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर स्थित होते हैं, जिसे आधार कहा जाता है। पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का ढलान इस तरह से चुना जाता है कि अध्ययन की वस्तु में रेले सतह तरंग बन सके। गति को विश्वसनीय रूप से मापने के लिए, नियंत्रित उत्पाद की धातु को पेंट, गंदगी और ऑक्साइड से साफ करके उसके साथ संपर्क सुनिश्चित करना आवश्यक है, सतह समतल होनी चाहिए, सेंसर को नियंत्रण के स्थान पर दबाया जाना चाहिए। पीजो ट्रांसड्यूसर के साथ ध्वनिक संपर्क एक गैर-आक्रामक तरल स्नेहक, जैसे ट्रांसफार्मर तेल द्वारा प्रदान किया जाता है। यह याद रखना चाहिए कि पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के बीच का स्थान सूखा और साफ रहना चाहिए।

विचाराधीन अल्ट्रासोनिक विधि के अनुप्रयोगों में से एक परमाणु रिएक्टरों के ईंधन तत्वों के लिए क्लैडिंग के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले जिरकोनियम बिलेट्स में तनाव की स्थिति का आकलन करना है। Zr-Nb मिश्र धातु ट्यूबों के कोल्ड रोलिंग के दौरान, वर्कपीस में आंतरिक अवशिष्ट मैक्रोस्ट्रेस का एक जटिल वितरण बनता है, जिससे प्रसंस्करण चरणों में से एक में वर्कपीस का विनाश हो सकता है। रोलिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए, वर्कपीस में अवशिष्ट तनाव के स्तर और वितरण को ध्यान में रखना आवश्यक है।

ए, एमपीए 1000"

चावल। 3. एक गोल Zr बिलेट में आंतरिक तनाव का वितरण

कह. लंबी वर्कपीस पर आंतरिक तनाव को निर्धारित करने के लिए एक्स-रे जैसे पारंपरिक तरीकों का उपयोग महत्वपूर्ण समय लागत से जुड़ा हुआ है और बड़े पैमाने पर उत्पादन में लगभग असंभव है।

वर्कपीस के लिए, एक अल्ट्रासोनिक डिवाइस एएसटीआर का उपयोग करके आंतरिक तनाव निर्धारित करने के लिए एक अध्ययन आयोजित किया गया था। तनावों की एक विस्तृत श्रृंखला (तालिका देखें) में विकृत Zr-Nb मिश्र धातु 9 के नमूनों में, तनावों पर अल्ट्रासोनिक परीक्षण दर की निर्भरता स्थापित करने के लिए माप किए गए थे। सबसे महत्वपूर्ण परिणाम उन वर्कपीस के लिए प्राप्त हुए जिनमें आंतरिक तनाव व्यापक स्तर पर भिन्न थे। इसका उद्देश्य कोल्ड रोलिंग द्वारा उत्पादित पतली दीवार वाली जिरकोनियम ट्यूबों में अवशिष्ट तनाव का निर्धारण करने के लिए गैर-विनाशकारी तरीकों के उपयोग का विस्तार करना है। इससे इनके निर्माण की मौजूदा तकनीक में सुधार होगा। अध्ययन Zr पर आधारित मिश्रधातु 9 और 10 से बने ट्यूब और ब्लैंक दोनों पर किया गया था।

अधिकांश मामलों में सामग्रियों और संरचनाओं का सेवा जीवन सामग्री संरचना की एकरूपता और इस सामग्री से बने अंतिम उत्पाद की तनाव-तनाव स्थिति पर निर्भर करता है। वर्कपीस पर अवशिष्ट तनाव को एक्स-रे और अल्ट्रासोनिक दोनों तरीकों से मापा गया, और प्राप्त माप के परिणामों की तुलना की गई।

यह पाया गया कि एम

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इनका उपयोग कंक्रीट संरचना और इसकी नींव की सीमा पर पानी के दबाव को मापने के लिए किया जाता है, साथ ही हाइड्रोलिक संरचनाओं की संरचनाओं और नींव में हाइड्रोस्टैटिक और छिद्र दबाव को मापने के लिए भी किया जाता है। ये सेंसर संरचना के निर्माण के दौरान लगाए जाते हैं।

चावल। 5. दबाव पीज़ोमीटर और हाइड्रोस्टैटिक और छिद्र दबाव के माप के लिए सेंसर

संरचनाओं की तनाव-तनाव स्थिति की निगरानी के लिए उपकरण

मापने के लिए उपयोग किया जाता है:

सुदृढीकरण में तन्यता या संपीड़न बल (माप स्थापना के तुरंत बाद शुरू होता है और निर्माण के दौरान और अगले ऑपरेशन के बाद किया जाता है जब तक कि तनाव और विरूपण पूरी तरह से स्थिर नहीं हो जाता है या उपकरणों की सेवा जीवन, जो कि 25 वर्ष है, चरण पर सेट हो जाती है) भवन निर्माण का);

संरचनाओं के लोड-असर संरचनाओं में रैखिक विकृतियां (संरचना के निर्माण के चरण में और संचालन के दौरान स्थापित, एक बंधक प्रकार की स्थापना के साथ, वे वेल्डिंग द्वारा संरचना के धातु भागों से जुड़े होते हैं, या - प्रबलित करने के लिए एंकरिंग करते हैं कंक्रीट के हिस्से, जब रखे जाते हैं - संरचनाओं की मौजूदा संरचनाओं के लिए एंकर का उपयोग करना);

मृदा तनाव (वे कंक्रीट संरचनाओं की सीमा पर मिट्टी में संपर्क दबाव और मिट्टी के द्रव्यमान में तनाव को नियंत्रित करते हैं, संरचना के निर्माण चरण में निर्धारित होते हैं)।

चावल। 6. संरचनाओं की तनाव-तनाव स्थिति की निगरानी के लिए उपकरण

दबाव मापने के लिए उपयोग किया जाता है:

बांधों, पुलों और अन्य विशाल अखंड कंक्रीट संरचनाओं की नींव;

सुरंगों और खदानों की पत्थर की दीवारें;

कंक्रीट के समर्थन और खंभे।

चावल।

इसका उपयोग अर्थफिल बांधों के विस्थापन को मापने, बुनियादी आयामों को बदलने और नरम जमीन में धंसाव को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। वे उपयोग के प्रकार और निर्माण के प्रकार के अनुसार भिन्न होते हैं:

तटबंधों के लिए (अनुप्रस्थ तनाव नियंत्रण का पर्यवेक्षण) और स्थिर (धंसाव या तटबंध वृद्धि का नियंत्रण);

कुओं के लिए (कई घटक) - इंजीनियरिंग भवन के आसपास की जगह को नियंत्रित करने के लिए;

धंसाव को नियंत्रित करने के लिए - एक इंजीनियरिंग संरचना का दीर्घकालिक पर्यवेक्षण।

एक्सटेन्सोमीटर में तीन मुख्य भाग होते हैं: एक एंकर, एक रॉड और एक विस्थापन सेंसर (मीटर)। रॉड संकेतक को एंकर से जोड़ती है, जो एक यांत्रिक रूप से विस्तारित संरचना है जो एक पच्चर, शंकु या स्प्रिंग के आधार पर बनाई जाती है और बोरहोल दीवार से जुड़ी होती है।

चावल।

डायरेक्ट और रिवर्स प्लंब

मापने के लिए उपयोग किया जाता है:

कंक्रीट और धातु संरचनाओं के हिस्सों का विस्थापन जो एक दूसरे के सापेक्ष पर्याप्त बड़ी दूरी पर हैं;

उनके निर्माण के चरण में कुओं और कुओं की ड्रिलिंग की ऊर्ध्वाधर दिशा के सापेक्ष ऑफसेट;

चट्टान की परतों का हिलना;

ऊँचे-ऊँचे टावरों और समर्थनों का झुकाव, साथ ही उनके दोलन का स्तर।

रिवर्स प्लंब लाइन एक तार है, जिसका एक सिरा बांध के आधार पर कुएं के तल में लगाया जाता है, और दूसरा छोर तरल के साथ एक टैंक में डुबोया जाता है और तार को ऊर्ध्वाधर तना हुआ स्थिति में बनाए रखता है। ऑप्टिकल (मैकेनिकल) माप उपकरणों का उपयोग करके इसकी ऊंचाई के साथ संरचना के सापेक्ष तार की स्थिति निर्धारित करके प्लंब माप किया जाता है।

तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर डबोव ए.ए., पीएच.डी. व्लासोव वी.टी.

प्रस्तावना

एसएसएस डायग्नोस्टिक्स की ऊर्जा अवधारणा का वैचारिक आधार सामग्री की अपनी ऊर्जा के पुनर्वितरण की वस्तुनिष्ठ प्रक्रियाओं के अध्ययन और पैटर्न की स्थापना के परिणामों द्वारा निर्धारित किया गया था जो सामग्री के मैक्रोविशेषताओं और मापदंडों के बीच वस्तुनिष्ठ रूप से मौजूदा संबंधों का वर्णन करते हैं। बाहरी प्रभाव और प्रभाव की प्रतिक्रिया।

इस अवधारणा को विकसित करने की प्रक्रिया में, आवश्यकता उत्पन्न हुई, और फिर सिद्धांत के आगे के अनुसंधान और विकास के लिए एक उपकरण बनाने का अवसर आया - एक नया सात-आयामी गतिशील स्व-विनियमन सामग्री मॉडल जो सामान्य और की बातचीत को ध्यान में रखता है। कतरनी तनाव और तनाव, एक मॉडल जो बाहरी प्रभाव की विशेषताओं के आयाम (विनाशकारी तक) और आवृत्ति (स्थैतिक और इन्फ्रासोनिक से अल्ट्रासोनिक तक) के आधार पर अपने मापदंडों को बदलता है।

सामग्रियों के एसएसएस के निदान की ऊर्जा अवधारणा और इसके सबसे महत्वपूर्ण परिणाम व्लासोव वी.टी. द्वारा बताए गए थे। रूसी विज्ञान अकादमी (एसटीसी) के मैकेनिकल इंजीनियरिंग संस्थान के आधार पर स्टेट इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल एंड टेक्निकल प्रॉब्लम्स (एसटीसी के अध्यक्ष शिक्षाविद लुपिचेव एल.एन.) और जटिल तकनीकी प्रणालियों की सुरक्षा के लिए अंतर्राष्ट्रीय संस्थान की वैज्ञानिक और तकनीकी परिषदों में आरएएस मखुतोव एन.ए. के अध्यक्ष संवाददाता सदस्य) और एक उच्च मूल्यांकन प्राप्त किया।

1. सामग्री की ताकत पर आंतरिक तनाव, वर्गीकरण और प्रभाव

वस्तुओं के अचानक नष्ट होने का सबसे घातक कारण आंतरिक अवशिष्ट यांत्रिक तनाव है जो किसी हिस्से, वेल्डेड जोड़ या संपूर्ण संरचना में होता है। स्टील्स में ये तनाव उपज शक्ति तक पहुंच सकते हैं, और एल्यूमीनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उपज शक्ति का 70-80% तक पहुंच सकते हैं और अक्सर कुछ प्रकार के दोषों की तुलना में ताकत में कमी के मामले में अधिक खतरनाक साबित होते हैं।

अवशिष्ट तनाव को आमतौर पर ऐसे तनाव कहा जाता है जो एक ठोस शरीर, सामग्रियों के एक कठोर समुच्चय, एक पूर्वनिर्मित या वेल्डेड संरचना के अंदर मौजूद होते हैं और उन कारणों के उन्मूलन के बाद संतुलित होते हैं जो उनकी उपस्थिति का कारण बनते हैं। ये तनाव हमेशा आंतरिक होते हैं, और उनका गठन हमेशा किसी सामग्री, समुच्चय या संरचना के आसन्न संस्करणों में अमानवीय रैखिक या वॉल्यूमेट्रिक विकृतियों से जुड़ा होता है।

अवशिष्ट तनावों को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है, उन्हें उनके द्वारा बनाए गए बल क्षेत्र की लंबाई के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है:

• प्रथम प्रकार- संतुलित 1) स्थूल मात्रा में (भाग या संरचना के भीतर);
• दूसरे प्रकार का- माइक्रोवॉल्यूम में संतुलित (धातु संरचना के क्रिस्टलीय के भीतर);
• तीसरी तरह- अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक वॉल्यूम में संतुलित (क्रिस्टल जाली की सीमा के भीतर)। अवशिष्ट तनावों की ऐसी परिभाषाएँ पहली बार 1935 में डेविडेंकोव एन.एन. द्वारा दी गई थीं।

1) शब्द "संतुलन" बिल्कुल सही नहीं है, और किसी अन्य शब्द का उपयोग करना अधिक सही है, उदाहरण के लिए, "विकसित करना" या "उत्पन्न होना"। तथ्य यह है कि तीनों प्रकार के तनाव आपस में जुड़े हुए हैं और प्रत्येक तनाव "पड़ोसी" पीढ़ी के तनाव का कारण या प्रभाव है, और उनकी मात्रा के भीतर "संतुलन" के मामले में, हम आत्मनिर्भर होंगे तनाव जो एक दूसरे से जुड़े हुए नहीं हैं।

सामान्य तौर पर, अवशिष्ट तनावों का अध्ययन बहुत पहले ही शुरू हो गया था। पहला गंभीर अध्ययन रोडमैन वी.आई. द्वारा किया गया था। 1857 में और फिर उमोव आई.ए. 1871 में. व्यवस्थित अनुसंधान की शुरुआत 1887 में कलाकुत्स्की एन.वी. द्वारा की गई थी, जो अवशिष्ट तनावों की गणना के लिए एक विधि विकसित करने वाले पहले व्यक्ति थे और पहली बार उनके माप के लिए प्रायोगिक तरीकों का प्रस्ताव रखा था। बाद के वर्षों में, अवशिष्ट तनावों के अध्ययन के तरीकों को मुख्य रूप से उन्हें मापने के तरीकों के विकास तक सीमित कर दिया गया - संरचनाओं की विश्वसनीयता निर्धारित करने की समस्या में एक महत्वपूर्ण व्यावहारिक कार्य।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अवशिष्ट तनाव सामग्री के आंतरिक तनाव को संदर्भित करता है। आंतरिक तनाव एक विशिष्ट भाग या संरचना के रूप में डिज़ाइन की गई सामग्री पर कार्य करने वाले बाहरी क्षेत्र (बल, थर्मल, आदि) की ऊर्जा के साथ सामग्री की अपनी आंतरिक ऊर्जा की बातचीत की प्रक्रियाओं का प्रकटीकरण है। इसलिए, आंतरिक तनावों में वे तनाव भी शामिल होते हैं जो बाहरी क्षेत्रों की कार्रवाई के तहत संचालित भाग या संरचना की सामग्री में उत्पन्न होते हैं और बाहरी प्रभावों के लिए सामग्री के प्रतिरोध को निर्धारित करते हैं - इसकी ताकत। इस मामले में, परिचालन भार की कार्रवाई के तहत इसके घटकों के बीच सामग्री की आंतरिक ऊर्जा के परिवर्तन और पुनर्वितरण से "नए" अवशिष्ट तनाव की उपस्थिति होती है। भ्रम की स्थिति से बचने के लिए आंतरिक तनावों का निम्नलिखित वर्गीकरण प्रस्तुत करना उचित है:

• तकनीकी अवशिष्ट तनाव- ये भौतिक और भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं से उत्पन्न तनाव हैं जो किसी भाग या संरचना के निर्माण के दौरान सामग्री में शुरू होते हैं 2) और निर्माण के बाद भी जारी रहते हैं;
• लोड वोल्टेज- ये बाहरी भार के प्रति सामग्री की लोचदार प्रतिक्रिया के रूप में संचालित भाग या संरचना की सामग्री में उत्पन्न होने वाले तनाव हैं, बाहरी प्रभाव हटा दिए जाने पर भार तनाव गायब हो जाते हैं;
• परिचालन अवशिष्ट तनाव- ये किसी भाग या संरचना की सामग्री की आंतरिक ऊर्जा की बाहरी क्षेत्र की ऊर्जा के साथ परस्पर क्रिया की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले तनाव हैं, जो भाग या संरचना के पूरे जीवन के दौरान सामग्री में उत्पन्न होते हैं और जमा होते हैं;
• ऑपरेटिंग वोल्टेजतकनीकी, भार और परिचालन तनाव का वेक्टर योग है;
• वास्तविक तनावतकनीकी और परिचालन तनाव का वेक्टर योग है जो माप के समय विकसित हुआ है।

2) किसी हिस्से या संरचना के निर्माण के पूरे चक्र का प्रत्येक तकनीकी संचालन लगातार अपने स्वयं के अवशिष्ट तनावों का परिचय देता है, जिनमें विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। उनके गतिशील वेक्टर इंटरैक्शन का परिणाम अवशिष्ट तकनीकी तनाव होगा।

इस प्रकार, ताकत, विश्वसनीयता और उपयुक्तताकई मामलों में परिचालन उद्देश्यों के लिए उपयोग के लिए वेल्डेड संरचनाएं कामकाज की उपस्थिति, प्रकृति और परिमाण तथा वास्तविक आंतरिक तनावों द्वारा निर्धारित होते हैं।कई मायनों में, लेकिन हर चीज़ में नहीं, और इसका कारण दीर्घकालिक संचालन के दौरान सामग्री का क्षरण है।

2. भौतिक क्षरण और भौतिक शक्ति में इसकी भूमिका

दरअसल, वस्तुओं के डिजाइन और निर्माण के चरण में, उपयोग की जाने वाली संरचनात्मक सामग्रियों के यांत्रिक गुणों को आवश्यक सटीकता के साथ जाना जाता है, और यदि अवशिष्ट तनावों को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करना संभव है, तो वस्तु के प्रारंभिक शक्ति संसाधन का भी अनुमान लगाया जा सकता है। . इसके अलावा, किसी वस्तु के निर्माण के चरण में उसके संसाधन का आकलन करने की सटीकता और विश्वसनीयता एक गंभीर विशेषता नहीं लगती है, क्योंकि प्री-लॉन्च परीक्षण होते हैं, और 15 या 20 साल का संसाधन इतना महत्वपूर्ण नहीं है - यह है अभी भी बहुत दूर!

लेकिन जब उपकरण और संरचनाओं की अपेक्षित भौतिक गिरावट का समय करीब आ गया है, और कुछ मामलों में पहले ही आ चुका है, तो शब्द के सही अर्थों में, अवशिष्ट जीवन के अनुमान की सटीकता और विश्वसनीयता महत्वपूर्ण हो जाती है। यह वह जगह है जहां महत्वपूर्ण वस्तुओं के अवशिष्ट जीवन को निर्धारित करने के तरीके और उनके सुरक्षित संचालन की शर्तों को बढ़ाने के तरीके, वास्तविक स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, अक्सर सामग्री के गुणों में अप्रत्याशित परिवर्तन, इसके क्षरण की ओर ले जाते हैं, बेहद प्रासंगिक हो जाते हैं। और भौतिक क्षरण का अंतिम चरण पहले से ही नए प्रकट दोष हैं, जिनमें से "विकास" की प्रक्रिया, अपमानजनक सामग्री से बनी संरचना के संचालन की शर्तों के तहत, खराब अध्ययन किया जाता है और अक्सर हिमस्खलन की तरह विकसित होता है, ताकि समय शेष रहे जब तक कि संरचना का विनाश अज्ञात न हो जाए और किसी आपदा को रोकने के लिए अक्सर बहुत छोटा हो।

इसलिए, लंबे समय तक संचालित वस्तुओं के अवशिष्ट शक्ति संसाधन की गणना के विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए, सबसे पहले सामग्री की वास्तविक यांत्रिक विशेषताओं को जानना आवश्यक है 3) और इसकी तनाव-तनाव स्थिति की विशेषताएं,सुविधा के संचालन के परिणामस्वरूप आज तक गठित।

3) ध्यान दें कि वस्तु के दीर्घकालिक संचालन के दौरान विकसित हुई सामग्री की वास्तविक यांत्रिक विशेषताओं के ज्ञान के बिना, यह मांग करना व्यर्थ है कि आंतरिक तनाव के पूर्ण मूल्य प्राप्त किए जाएं - उनकी तुलना करने के लिए कुछ भी नहीं है साथ! इन मामलों में, तनाव क्षेत्र में गुणात्मक परिवर्तन अधिक उपयोगी होते हैं।

यह समस्या न केवल वस्तुओं की स्थैतिक शक्ति के अध्ययन और मूल्यांकन में मुख्य बन गई है, यह थकान विफलता की स्थानीय प्रकृति और वास्तविक तनाव-तनाव पर इसकी मजबूत निर्भरता के कारण थकान शक्ति के अध्ययन और मूल्यांकन में निर्णायक बन जाती है। सामग्री की अवस्था.

इसलिए, महत्वपूर्ण वस्तुओं की विश्वसनीयता की समस्या को हल करते समय, निम्नलिखित कार्य लगातार उत्पन्न हुए:

• अवशिष्ट तनाव का निर्धारण;
• आंतरिक तनावों की प्रकृति और घटकों के परिमाण का निर्धारण;
• सामग्री की वास्तविक यांत्रिक विशेषताओं और उसके तनाव-तनाव की स्थिति की विशेषताओं का निर्धारण।

यह बिल्कुल स्पष्ट है कि संरचनात्मक सामग्रियों की स्थिति का निदान करने के लिए गैर-विनाशकारी तरीकों को ऐसी संभावना प्रदान करनी चाहिए। लेकिन क्या वे ऐसी चुनौतियों का सामना करने के लिए तैयार हैं?

एमएमएम विधि की मौलिक नवीनता वस्तुनिष्ठ रूप से विद्यमान, लेकिन पहले अध्ययन नहीं की गई, "मैग्नेटोप्लास्टिक्स" की घटना के उपयोग में निहित है। बाहरी बल और/या चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत किसी सामग्री की आत्म-ऊर्जा के पुनर्वितरण की जटिल प्रक्रियाओं के अध्ययन के लिए न केवल धातु भौतिकी, लोच, प्लास्टिसिटी और ताकत के सिद्धांतों, फ्रैक्चर यांत्रिकी के क्षेत्र से ज्ञान की आवश्यकता होती है। रेडियो इंजीनियरिंग और यहां तक ​​कि थर्मोडायनामिक्स की मूल बातें, लेकिन हमें क्वांटम भौतिकी, ठोस अवस्था भौतिकी, अव्यवस्थाओं के सिद्धांत, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के सिद्धांत जैसे विज्ञान के ऐसे क्षेत्रों की ओर मोड़ दिया - यह हल होने वाली व्यावहारिक समस्याओं से बहुत दूर प्रतीत होगा। लेकिन प्राप्त परिणाम अपेक्षाओं से अधिक हो गए: न केवल एक दूसरे के साथ और बाहरी क्षेत्रों के साथ विभिन्न आंतरिक ऊर्जा क्षेत्रों के कार्यात्मक संबंध स्थापित करना संभव था, जो कि अवशिष्ट बल विधि जैसे प्रसिद्ध सक्रिय निदान विधियों के विकास को सुनिश्चित करता है। मैग्नेटाइजेशन विधि, बार्कहाउज़ेन शोर विधि, आदि, लेकिन मजबूत और कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों को निर्धारित करने के लिए मात्रात्मक मानदंडों की पहचान करने के लिए, बल और चुंबकीय क्षेत्रों के ऊर्जा अनुपात जो मैग्नेटोइलास्टिसिटी की सीमाओं और मैग्नेटोप्लास्टिक्स की घटना को निर्धारित करते हैं, जिसे पहली बार पेश किया गया है प्रायोगिक उपयोग।

चुंबकीय घटना के भौतिकी के प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक अध्ययन के क्षेत्र में संयुक्त कार्य के कुछ परिणाम वास्तव में चुंबकत्व और डोमेन संरचना की शास्त्रीय अवधारणाओं में फिट नहीं होते हैं। हालाँकि, साथ ही, वे न केवल खंडन करते हैं, बल्कि चुंबकत्व के सिद्धांत में "सफेद" धब्बे भी मिटा देते हैं, जो लंबे समय से इस क्षेत्र में काम करने वाले विशेषज्ञों के लिए अच्छी तरह से ज्ञात हैं।

नोटिस जो हमें अलग-अलग स्थापित तथ्यों की कोई प्रणाली नहीं मिली है, ए.ए. डबोव द्वारा किए गए प्रायोगिक अध्ययनों के परिणामों और चुंबकीय घटना के जाने-माने घरेलू और विदेशी शोधकर्ताओं द्वारा स्वतंत्र रूप से पहले भी प्राप्त किए गए प्रयोगों से पुष्टि की गई है, और लोहे के उदाहरण पर तार्किक रूप से निर्मित डोमेन संरचना का एक सिद्धांत विकसित किया गया है.

प्राप्त परिणामों को 2002 में सेंट पीटर्सबर्ग में डायग्नोस्टिक्स पर XVI अखिल रूसी सम्मेलन में और 2003 में III अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन "एमएमएम का उपयोग करके उपकरणों और संरचनाओं के निदान" में अधिक विस्तार से रिपोर्ट किया गया था। यह काम उन विशेषज्ञों के लिए दिलचस्प था जो चुंबकीय तरीकों से सामग्रियों में तनाव-तनाव का निदान करने के क्षेत्र में सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। हालाँकि, हमारी किसी भी रिपोर्ट में, दुर्भाग्य से, हमने जाने-माने घरेलू चुंबक वैज्ञानिकों को नहीं देखा।

वर्तमान में, हम किए गए कार्यों की विस्तृत सामग्री प्रस्तुत करने वाली एक पुस्तक के प्रकाशन की तैयारी कर रहे हैं।

3. संरचनात्मक सामग्रियों के निदान के लिए भौतिक तरीकों का वर्गीकरण और विश्लेषण

मौजूदा गैर-विनाशकारी तरीकों और नियंत्रण के साधनों के विकास में रुझानों के विश्लेषण से इस प्रश्न के उत्तर के करीब पहुंचना संभव हो गया। आइए हम संबंधित अनुसंधान के विषयों को दिशाओं में संयोजित करते हुए, नैदानिक ​​विधियों और उपकरणों के विकास के क्षेत्र में वैज्ञानिकों के प्रयासों के वितरण की गतिशीलता पर विचार करें।

4) विश्लेषण 1966 से 1974 (नमूना 125 प्रकाशनों द्वारा दर्शाया गया है) और 1987 से 1994 (1000 से अधिक रिपोर्टों और लेखों का विश्लेषण किया गया) की अवधि के लिए अंतरराष्ट्रीय सम्मेलनों, संगोष्ठियों और विशेष आवधिक साहित्य की सामग्री के आधार पर किया गया था। यहाँ)।

तालिका नंबर एक।क्षेत्रों में वैज्ञानिक शक्तियों के वितरण की गतिशीलता।

ध्यान दें कि 1990 के दशक की शुरुआत से, सामग्रियों के निदान के लिए नए दृष्टिकोण की खोज नैदानिक ​​​​उपकरणों के विकास में मुख्य दिशा बन गई है। साथ ही, यह कहा जाना चाहिए कि निदान के लिए नए दृष्टिकोणों की खोज पर काम की तीव्रता में वर्तमान में देखी गई वृद्धि पहले से ही इस क्षेत्र में रुचि में तीसरी, अधिक शक्तिशाली वृद्धि है, जो 50 के दशक के अंत में दिखाई दी और इसका प्रभाव पड़ा। पहला शिखर 80 के दशक के मध्य में, दूसरा - 90 के दशक की शुरुआत में। इस निष्कर्ष की पुष्टि 1997 के बाद से न केवल रूसी, बल्कि अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी सम्मेलनों "गैर-विनाशकारी परीक्षण और निदान" की रिपोर्टों और प्रदर्शनियों के विषयगत फोकस के तेजी से ध्यान देने योग्य पुनर्निर्देशन से होती है।

निदान के नए तरीकों में वैज्ञानिक रुचि की वृद्धि स्पष्ट है। लेकिन इस तथ्य पर ध्यान न देना असंभव है कि दूसरी दिशा में काम की मात्रा में काफी वृद्धि हुई है - सांख्यिकीय अध्ययन के आधार पर छँटाई मानकों में सुधार. और यह, लेखकों के अनुसार, न केवल दोष का पता लगाने के परिणामों की विश्वसनीयता बढ़ाने की इच्छा की गवाही देता है, बल्कि उनकी स्थिति का आकलन करने के लिए वस्तुओं के निदान के दौरान प्राप्त जानकारी की बढ़ती मूर्त अपर्याप्तता को भी दर्शाता है।

वैज्ञानिक दिशाओं का प्रतिनिधित्व करने वाले कार्यों का विश्लेषण हमें यह देखने की अनुमति देता है कि, संक्षेप में, विभिन्न दिशाओं के कुछ कार्यों के अंतिम लक्ष्य समान हैं। दरअसल, छँटाई मानकों में सुधार और संरचनाओं की ताकत पर दोषों के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए समर्पित कार्य का वास्तविक लक्ष्य दोषों की नई जानकारीपूर्ण विशेषताओं की खोज करना है जो संरचना के संचालन के दौरान उनके खतरे की डिग्री निर्धारित करते हैं। और तनाव तरंगों के उत्सर्जन के अध्ययन और सामग्रियों की तनाव स्थिति का निर्धारण करने के लिए तरीकों और उपकरणों के विकास से संबंधित विषय नए तरीकों से संरचनाओं की विश्वसनीयता का आकलन करने की समस्या को हल करने का एक प्रयास है।

90 के दशक की शुरुआत में पहचाने गए नैदानिक ​​​​उपकरणों के विकास में रुझानों को निर्धारित करने की शुद्धता, जब दुनिया के व्यावहारिक विज्ञान ने तरीकों और नैदानिक ​​​​उपकरणों के विकास में बहुत अनुभव जमा किया है, संदेह से परे है, क्योंकि वास्तव में, यह सिर्फ है आँकड़े. लेकिन जटिल तकनीकी वस्तुओं के अवशिष्ट जीवन का अनुमान लगाने की समस्या को हल करने में उनके परिणामों की उपयोगिता के संदर्भ में दिशाओं की संभावनाएं निर्विवाद नहीं हैं।

घरेलू और विदेशी शोधकर्ताओं के काम के गहन विश्लेषण से लेखक निम्नलिखित दो प्रारंभिक निष्कर्षों पर पहुंचे:

पहले तो,पहली और दूसरी दिशाओं के महत्व और वहां प्राप्त सफलताओं के महत्व को कम करने का जरा भी इरादा किए बिना, लेखक का मानना ​​है कि के दृष्टिकोण से गुणात्मक रूप से नए में प्रवेश करने के अवसर, एक मूलभूत पहलू में, वस्तुओं की विश्वसनीयता निर्धारित करने का स्तर, ये दो दिशाएँ हैं निराशात्मक, क्योंकि वे एक दूसरे के लिए बंद हैं: नए उपकरण नियंत्रण मानकों में सुधार करने की अनुमति देते हैं, और नए मानक उपकरणों के सुधार को प्रोत्साहित करते हैं।

दूसरी बात,जैसा कि तीसरी दिशा में कार्यों के विश्लेषण से पता चला, नई बौद्धिक शक्तियों और आधुनिक कंप्यूटर सुविधाओं के आगमन के बावजूद, गुणात्मक रूप से नए स्तर पर "सफलता" अभी तक अपेक्षित नहीं है.

तथ्य यह है कि III दिशा दो अलग-अलग, गैर-प्रतिच्छेदी अवधारणाओं को विकसित करती है, जिनमें 50 के दशक के अंत (एई पद्धति के आगमन के बाद से) के बाद से कोई बदलाव नहीं आया है, हालांकि, संक्षेप में, तनाव की स्थिति को मापने के लिए दोनों तरीके और एई विधियों में अध्ययन की वस्तु के रूप में, एक ही प्रक्रिया के विभिन्न चरण होते हैं - लोडिंग के लिए सामग्री की प्रतिक्रिया और पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव।

इसके अलावा, आधुनिक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी की क्षमताओं ने कई पश्चिमी विशेषज्ञों को पूरी तरह से भौतिक समस्याओं को हल करने से दूर कर दिया है, और फिर भी, प्रक्रियाओं के भौतिकी में, वांछित उत्तर छिपा हुआ है। कई घरेलू विशेषज्ञ, नियंत्रण के साधनों में सुधार की दिशा में विदेशी लोगों के साथ पकड़ने की कोशिश कर रहे हैं, उसी में "बह गए", लेकिन पहले से ही टूटा हुआ, ट्रैक 5) .

5) हाल ही में, डायग्नोस्टिक्स के लिए एक सॉफ्टवेयर उत्पाद विकसित करने के मामले में, कई निजी घरेलू कंपनियां प्रसिद्ध विदेशी कंपनियों को पछाड़कर सबसे आगे आ गई हैं। सबसे दिलचस्प परिणाम निज़नी नोवगोरोड (पर्यवेक्षक उगलोव ए.एल.) में ओओओ "इंटेलेक्ट" फर्म में प्राप्त हुए थे।

तो, विश्लेषण के परिणाम निम्नानुसार तैयार किए जा सकते हैं:

• सामग्री निदान उपकरणों के विकास में मुख्य दिशा निदान के लिए उपयोग किए जाने वाले भौतिक क्षेत्रों के मापदंडों के अनुसार, इसकी तनाव स्थिति से जुड़ी सामग्री की कुछ यांत्रिक विशेषताओं को निर्धारित करने के तरीकों की खोज है;
• मुख्य दिशा में महत्वपूर्ण और दिलचस्प शोध में अंतर्निहित मौजूदा अवधारणाओं की संभावनाएं गंभीर संदेह पैदा करती हैं।

बेशक, संरचनाओं की विश्वसनीयता का आकलन करने की विश्वसनीयता में उल्लेखनीय वृद्धि के पहलू में, सामग्री की स्थिति के लिए नैदानिक ​​​​उपकरणों के विकास में मुख्य दिशा को रेखांकित करने वाली अवधारणाओं की संभावनाओं के बारे में संदेह के लिए गंभीर सबूत की आवश्यकता होती है।

आधुनिक निदान में सामग्रियों की यांत्रिक विशेषताओं को मापने के लिए विभिन्न तरीकों और साधनों का एक बड़ा भंडार है। अवशिष्ट और लोचदार आंतरिक तनाव को मापने के तरीकों और उपकरणों का सबसे व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया जाता है।

मौजूद मानक वर्गीकरणगैर-विनाशकारी निदान विधियां, उन्हें नियंत्रित वस्तु के साथ भौतिक क्षेत्रों या पदार्थों की बातचीत की प्रकृति के अनुसार और प्राथमिक जानकारी प्राप्त करने के तरीकों के अनुसार नौ प्रकारों में विभाजित करना: चुंबकीय, विद्युत, एड़ी वर्तमान, रेडियो तरंग, थर्मल, ऑप्टिकल , विकिरण, ध्वनिक और केशिका। प्रत्येक प्रजाति, बदले में, विभिन्न समूहों में विभाजित है।

दोष का पता लगाने के तरीकों और साधनों के लिए शुरू किया गया यह वर्गीकरण और वर्तमान में सामग्रियों की तनाव स्थिति का निदान करने के तरीकों और साधनों के वर्गीकरण के लिए उपयोग किया जाता है। औपचारिकता, बल्कि गैर-विनाशकारी निदान विधियों की संपूर्ण विविधता को साझा करना उपयोग किए गए प्रभाव को उजागर करने की विधि के अनुसारभौतिक क्षेत्रों के प्रकार से।

हालाँकि, अगले, उच्च स्तर की जटिलता की समस्याओं को हल करते समय - सामग्रियों के गुणों को निर्धारित करने की समस्याएं, विशेष रूप से यांत्रिक विशेषताओं में, तरीकों का स्पष्ट पृथक्करण करना आवश्यक है, अर्थात् भौतिक क्षेत्रों के प्रकार से.

संक्षेप में, भौतिक गुणों का निर्धारण उपयोग किए गए भौतिक क्षेत्रों के कुछ मापदंडों में परिवर्तन को मापने के लिए कम किया जाता है। दूसरे शब्दों में, यदि अध्ययन की वस्तु, जिसमें बाहरी प्रभावों का विरोध करने की कुछ पूर्व अज्ञात क्षमता है, ज्ञात या दिए गए पैरामीटर 6) वाले भौतिक क्षेत्र से प्रभावित होती है, तो उपयोग किए गए क्षेत्र के मापदंडों में परिवर्तन, की प्रतिक्रिया के कारण होता है। वस्तु, भौतिक क्षेत्र के प्रकार द्वारा दिए गए क्षेत्र में इसके गुणों की "छाप" का प्रतिनिधित्व करेगी। साथ ही, प्रतिक्रिया की "गूँज" अन्य क्षेत्रों के स्थानों में दिखाई देगी, लेकिन अप्रत्यक्ष "छाप" या द्वितीयक प्रतिक्रिया के रूप में। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि आप एक थर्मल क्षेत्र के साथ कार्य करते हैं, तो प्रत्यक्ष विशेषताएं थर्मल होंगी, और अप्रत्यक्ष - यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय, आदि। यदि आप किसी यांत्रिक बल क्षेत्र के साथ किसी वस्तु पर कार्य करते हैं, तो प्रतिक्रिया की प्रत्यक्ष विशेषताएं होंगी यांत्रिक विशेषताओं से संबंधित हैं, और अप्रत्यक्ष अभिव्यक्तियाँ थर्मल, विद्युत चुम्बकीय और अन्य क्षेत्रों में देखी जा सकती हैं।

6) "ज्ञात" और "दिया" हमेशा एक जैसे नहीं होते। सामान्य तौर पर, "निर्दिष्ट" पैरामीटर ज्ञात होते हैं, लेकिन अक्सर वे अध्ययन के तहत सामग्री में क्षेत्र की उत्तेजना की बाहरी स्थितियों को संदर्भित करते हैं, जबकि वास्तव में उत्तेजित क्षेत्र के पैरामीटर आंशिक या पूरी तरह से अज्ञात रहते हैं।

भौतिक क्षेत्रों के प्रकार के आधार पर सामग्रियों की स्थिति का निदान करने के लिए ज्ञात तरीकों को क्रमबद्ध करने पर, हमें निम्नलिखित प्रकार प्राप्त होते हैं:

• विद्युतीय;
• चुंबकीय;
• विद्युत चुम्बकीय;
• थर्मल;
• यांत्रिक.

इसी समय, ऑप्टिकल, रेडियो तरंग, एक्स-रे, ध्वनिक, होलोग्राफिक, केशिका, विद्युत प्रतिरोध विधियां, टेन्सोमेट्रिक विधियां, साथ ही मोइरे, ग्रिड, फोटोइलास्टिसिटी और अन्य विधियां जैसी प्रसिद्ध और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधियां गायब नहीं हुई हैं। , उन्होंने इन पांच प्रकारों में अपना स्थान ले लिया है।

यह ध्यान में रखते हुए कि निदान विधियों का वर्गीकरण अपने आप में एक अंत नहीं है, बल्कि उनके परिणामों की कम विश्वसनीयता के कारणों को खोजने का एक साधन मात्र है, आइए हम निदान के कुछ सबसे विशिष्ट प्रकारों पर अधिक विस्तार से विचार करें।

सामग्रियों के गुणों के अध्ययन में, सबसे व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया गया विद्युत चुम्बकीय विधियाँ, जो आवृत्ति रेंज के आधार पर, निम्नलिखित समूहों या उप-प्रजातियों में विभाजित होते हैं (जैसे-जैसे उत्तेजित क्षेत्र की आवृत्ति बढ़ती है): रेडियो तरंग, माइक्रोवेव विधियां, अवरक्त, ऑप्टिकल (दृश्यमान सीमा), पराबैंगनी, एक्स-रे और गामा विधियां . ये सभी किस्में, एक तरह से या किसी अन्य, अध्ययन के तहत सामग्री के स्वयं के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ रोमांचक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की बातचीत पर आधारित हैं, जो इसके अणुओं, परमाणुओं या उनके इलेक्ट्रॉन गोले द्वारा बनाई गई हैं। इसके अलावा, सबसे बड़ा प्रभाव तब प्रकट होता है जब रोमांचक और आंतरिक क्षेत्रों की आवृत्तियाँ करीब होती हैं, जो वास्तव में, आणविक थर्मोडायनामिक्स से अनुसरण करती है और इसके निष्कर्षों की पुष्टि करती है। स्वयं के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की आवृत्तियाँ, जो काफी भिन्न श्रेणियों में होती हैं, निश्चित रूप से, सामग्री की तनावग्रस्त स्थिति पर निर्भर करती हैं। इसलिए, विद्युत चुम्बकीय विधियों की उप-प्रजातियाँ इतनी विविध हैं।

व्यवहार में सबसे आम एक्स-रे विधि क्रिस्टल जाली के नोड्स के दोलनों की आवृत्ति में परिवर्तन और नोड्स या क्रिस्टलोग्राफिक विमानों के बीच की दूरी में परिवर्तन के कारण परावर्तित किरणों के स्पेक्ट्रम में परिवर्तन का उपयोग करती है। एक्स-रे विधि के सूचनात्मक पैरामीटर हैं: स्पेक्ट्रम की विवर्तन चोटियों की तीव्रता, स्थिति और चौड़ाई, क्रिस्टल जाली के विरूपण द्वारा निर्धारित की जाती है।

को यांत्रिक तरीके 7) भौतिक गुणों का निदान संबद्ध करनाविभिन्न स्थैतिक और गतिशील तरीकों की किस्मेंपरिणामों का उपयोग करके सामग्रियों की कठोरता और अन्य यांत्रिक विशेषताओं का माप परीक्षण निकाय - इंडेंटर और अध्ययन के तहत सामग्री की संपर्क बातचीत 8) . यह लंबे समय से ज्ञात और बिल्कुल स्पष्ट है।

7) सबसे आम यांत्रिक निदान पद्धति - सामग्री की कठोरता को मापना सशर्त रूप से गैर-विनाशकारी है, क्योंकि वस्तु की सतह की गुणवत्ता अभी भी बदलती रहती है। इस पद्धति का अनुप्रयोग सतह की गुणवत्ता के लिए परिचालन आवश्यकताओं द्वारा सीमित है।

8) संपर्क विरूपण मापदंडों के संदर्भ में सामग्रियों की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए मौजूदा तरीकों का विश्लेषण और एक व्यापक ग्रंथ सूची रुडनिट्स्की वी.ए. के डॉक्टरेट शोध प्रबंध में दी गई है।

और यहां ध्वनिक का कार्यभारऔर, सहित यांत्रिक प्रकार के लिए अल्ट्रासोनिक तरीकेहल्के ढंग से कहें तो, कुछ हद तक असामान्य दिखता है। लेकिन, संक्षेप में, यह सच है, क्योंकि ध्वनिक क्षेत्र अध्ययन के तहत सामग्री की सीमित मात्रा में किसी न किसी तरह से निर्मित यांत्रिक तनाव का एक क्षेत्र है और सामग्री कणों के दोलन या एपेरियोडिक विस्थापन का कारण बनता है, अर्थात। सामग्री की स्थानीय विकृतियाँ। वास्तव में, सामग्री का यह सीमित विकृत आयतन इंडेंटर है, जिसकी उल्लेखनीय विशेषता यह है कि यह अध्ययन के तहत सामग्री के अंदर घूम सकता है। इसके अलावा, विकृत क्षेत्र के आयाम क्रिस्टल जाली के मापदंडों (धातुओं और अन्य क्रिस्टलीय या पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री के मामले में) या अणुओं के आकार (अनाकार सामग्री के मामले में) से निर्धारित नहीं होते हैं, बल्कि सामग्री में उत्तेजित क्षेत्र की तरंग दैर्ध्य अंशों से लेकर दसियों मिमी तक होती है.

अब, दो विचारित विधियों की तुलना करके, कोई यह समझ सकता है कि एक्स-रे और ध्वनिक विधियों द्वारा आंतरिक तनाव को मापने के परिणाम अलग-अलग क्यों होने चाहिए, क्योंकि पहले मामले में निर्धारण कारक माइक्रोलेवल पर विरूपण है, जो तनाव पैदा करता है। तृतीय प्रकार, और दूसरे में - तनावों का संयोजन I-वें और दूसरा जेनेरा। और इन तीनों प्रकार के तनावों में, एक-दूसरे के साथ उनके संबंध की सभी अविभाज्यता के बावजूद, न केवल महत्वपूर्ण रूप से भिन्न मूल्य होते हैं, बल्कि एक अलग चरित्र और, अक्सर, अलग-अलग संकेत होते हैं। इसके अलावा, एक्स-रे विधि को कैलिब्रेट करना, जो सूक्ष्म विकृतियों पर प्रतिक्रिया करता है जो तन्य या संपीड़न बलों के अनुसार नमूनों पर तीसरे प्रकार के तनाव का निर्धारण करता है, यानी। वास्तव में, पहली तरह के वोल्टेज के लिए, वे एक बड़ी बुनियादी गलती करते हैं, जिस पर अक्सर संदेह नहीं किया जाता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रस्तावित भौतिक निदान विधियों का वर्गीकरण, आपको निदान विधियों को एक अलग, कम परिचित पक्ष से देखने की अनुमति देता है, निदान के लिए उपयोग किए जाने वाले भौतिक क्षेत्रों के मापदंडों, सामग्री की मापी गई विशेषताओं और समग्र रूप से सामग्री के गुणों के बीच संबंध के तंत्र के बारे में सोचने का कारण देता है। , और यह भी दर्शाता है कि निदान के लिए उपयोग की जाने वाली भौतिक विधि अध्ययन के तहत सामग्री की मापी गई विशेषताओं के कितनी करीब है।

दूसरे शब्दों में, भौतिक तरीकों का वर्गीकरण किसी सामग्री की तनाव स्थिति को निर्धारित करने की समस्या के पहलू में एक मौलिक चरित्र प्राप्त करता है, जो कि विशेषताओं को मापने के परिणामों की बहुत कम विश्वसनीयता 9) के कारणों को स्थापित करने का तरीका दर्शाता है। सामग्री की तनाव स्थिति.

9) यहां अवशिष्ट तनावों को मापते समय विभिन्न भौतिक तरीकों के तुलनात्मक परीक्षणों के परिणामों को याद करना उचित है, जब मापा गया मान न केवल मात्रात्मक रूप से, बल्कि संकेत में भी भिन्न होता है: कुछ तरीकों ने सामग्री की संपीड़ित स्थिति की बात की, जबकि दूसरों ने खिंची हुई अवस्था के बारे में बात की।

इस प्रकार, भौतिक निदान विधियों द्वारा सामग्रियों की तनाव स्थिति का निदान करने के लिए भौतिक तरीकों का वर्गीकरण और विश्लेषण हमें पहला, बिल्कुल भी सनसनीखेज नहीं, बल्कि महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है: यांत्रिक निदान विधियां सामग्रियों के गुणों का अध्ययन करने के लिए प्रत्यक्ष तरीके हैं, और अन्य सभी विधियाँ (प्रस्तावित वर्गीकरण के अनुसार) अप्रत्यक्ष हैं।

4. सामग्री की स्थिति के निदान के परिणामों की विश्वसनीयता का आकलन

इसलिए, व्यावहारिक रूप से सामग्रियों की तनाव स्थिति के निदान के लिए सभी तरीके या तो अप्रत्यक्ष हैं या अप्रत्यक्ष के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

अप्रत्यक्ष तरीकों का वैचारिक आधार कुछ अनुमानित कार्यों का उपयोग है, जो अक्सर प्रयोगात्मक रूप से और कभी-कभी सैद्धांतिक रूप से प्राप्त होते हैं, और उपयोग किए गए क्षेत्र के मापदंडों में दर्ज किए गए परिवर्तनों और सामग्री की स्थिति में वास्तविक परिवर्तनों के बीच वस्तुनिष्ठ रूप से मौजूदा संबंध को दर्शाते हैं। आमतौर पर व्यक्तिगत यांत्रिक विशेषताओं या इसकी विशेषताओं के एक निश्चित संयोजन द्वारा व्यक्त किया जाता है। लेकिन चूँकि यह संबंध, सामग्री की आंतरिक ऊर्जा के परिवर्तन की द्वितीयक घटना का परिणाम है जो उसकी स्थिति को बदलने की प्रक्रिया के साथ होता है, कई कारकों द्वारा निर्धारित होता है, अप्रत्यक्ष तरीकों के वैध अनुप्रयोग का दायरा सीमित है अध्ययन के तहत प्रक्रियाओं के लिए लागू अनुमानित कार्यों की पर्याप्तता। वहीं, इस क्षेत्र की सीमाओं का निर्धारण यदि संभव हो तो केवल गुणात्मक रूप से करना.

इसके गुणों का अध्ययन करने के लिए सामग्री में पेश किए गए क्षेत्रों के मूलभूत रूप से महत्वपूर्ण पैरामीटर ऊर्जा पैरामीटर हैं और, सबसे पहले, तीव्रता और तात्कालिक शक्ति 10)। तथ्य यह है कि अध्ययन के तहत सामग्री में पेश किया गया क्षेत्र, सामग्री के अपने क्षेत्रों के साथ बातचीत करके, इसके गुणों को बदलता है। इस मामले में, परिवर्तनों की प्रकृति, परिमाण और जीवनकाल 11) अंतःक्रियात्मक क्षेत्रों की ऊर्जा के गतिशील अनुपात द्वारा निर्धारित होते हैं। अक्सर, निदान प्रक्रिया के दौरान सामग्री के गुणों में होने वाले परिवर्तनों पर ध्यान नहीं दिया जाता है, या तो ऐसे परिवर्तनों की संभावना को ध्यान में रखे बिना, या, उनके बारे में जानते हुए, निदान के लिए उपयोग किए जाने वाले क्षेत्रों की तीव्रता को छोटा मानते हुए, जानबूझकर उपेक्षा की जाती है। . लेकिन दोनों ही मामलों में, हमारे पास अप्रत्यक्ष तरीकों से भौतिक विशेषताओं को मापने में पद्धतिगत त्रुटि का एक और स्रोत है। और इस त्रुटि का परिमाण बहुत बड़ा हो सकता है.

10) शक्ति - प्रति इकाई समय में विचारित सतह के माध्यम से इनपुट क्षेत्र द्वारा प्रेषित ऊर्जा। तीव्रता, ऊर्जा प्रसार की दिशा के लंबवत एकल क्षेत्र के माध्यम से इनपुट क्षेत्र द्वारा स्थानांतरित की गई समय-औसत ऊर्जा है, अर्थात। तीव्रता औसत विशिष्ट शक्ति है। तात्कालिक शक्ति - एक निश्चित समय पर क्षेत्र शक्ति।

11) जीवनकाल - समय की एक सशर्त अवधि जिसके दौरान बाहरी प्रभावों के कारण होने वाले परिवर्तनों का परिमाण एक पूर्व निर्धारित मूल्य तक घट जाता है। परिवर्तनों का जीवनकाल विश्राम और मंदता (बाद के प्रभाव) की दरों के अनुपात से निर्धारित होता है।

अलावा, अधिकांश विधियाँ, सामग्री की मापी गई विशेषताओं को मापने का दावा करते हुए, सापेक्ष हैं, क्योंकि वे सामग्री के लोड और अनलोड किए गए राज्यों में लागू भौतिक क्षेत्र के सूचनात्मक पैरामीटर में परिवर्तन को मापने पर आधारित हैं। यह या तो अध्ययन के तहत वस्तु से भार हटाकर (जो व्यवहार में शायद ही संभव है) प्राप्त किया जाता है, या गवाह नमूनों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जिनकी तुलना अध्ययन के तहत वस्तु से की जाती है। यह स्पष्ट है कि दोनों विकल्प अज्ञात मान की एक अतिरिक्त त्रुटि प्रस्तुत करें: पहले मामले में - विश्राम-मंदता प्रक्रियाओं के प्रवाह के कारण, दूसरे में - माप की स्थिति और नमूने की सामग्री और वस्तु दोनों की गैर-पहचान के कारण, जिसका न केवल एक अलग इतिहास है, लेकिन अक्सर इनका एक आकार भी होता है।

इसलिए, इन पर पहले ध्यान नहीं दिया गया, पद्धतिगत त्रुटियाँ 12) अप्रत्यक्ष विधियों द्वारा यांत्रिक विशेषताओं का निर्धारण - परिणामी माप त्रुटि का मुख्य घटक, परिमाणित नहीं किया जा सकता. और इसका मतलब यह है कि इस दृष्टिकोण के साथ अप्रत्यक्ष तरीकों से यांत्रिक विशेषताओं को मापने के मात्रात्मक परिणामों की विश्वसनीयता के बारे में बात करना सही नहीं है।

12) पद्धतिगत त्रुटियों को पारंपरिक रूप से माप प्रक्रिया की शुद्धता से जुड़ी त्रुटियां माना जाता है - माप पद्धति, जो कि पूर्वगामी से निम्नानुसार है, मौलिक त्रुटियों की ओर ले जाती है।

अंतिम टिप्पणी भी सत्य है क्योंकि सामग्री की तनाव स्थिति को निर्धारित करने की शुद्धता और विश्वसनीयता का आकलन करने के लिए कोई पर्याप्त रूप से ठोस विशेषज्ञ विधि नहीं है।

वास्तव में, तनाव को मापने के लिए सबसे आम तरीकों में से एक - तनाव गेज का उपयोग करने वाली विधि, जो विशेषज्ञों का अधिकतम विश्वास प्राप्त करती है, हालांकि यह अजीब लग सकता है, अप्रत्यक्ष भी है और विद्युत को संदर्भित करता है, क्योंकि यह विद्युत प्रतिरोध की निर्भरता का उपयोग करता है इसके ज्यामितीय आयामों पर संवेदन तत्व। यानी, वास्तव में, यह विकृति को मापने की एक अप्रत्यक्ष विधि है, जो निश्चित रूप से, लोच के मापांक के माध्यम से यांत्रिक तनाव के परिमाण से संबंधित है, लेकिन, दुर्भाग्य से, केवल इसके साथ ही नहीं। इसलिए, तनाव को मापने के लिए टेन्सोमेट्रिक विधि का दायरा लोचदार क्षेत्र तक सीमित है, जबकि जितना कम हम अध्ययन के तहत सामग्री के गुणों के बारे में जानते हैं, उतना ही कम हम तनाव के बारे में कह सकते हैं, इसके अलावा, सामग्री में नहीं, बल्कि केवल इसकी सतह पर.

यहां तक ​​कि विनाशकारी विधियां, जैसे कि छेद विधि, कॉलम विधि या ट्रेपनेशन विधि, और अन्य, वास्तव में, अभी भी एक संदर्भ नहीं हो सकते हैं, क्योंकि वे छेद ड्रिलिंग या मिलिंग कॉलम के दौरान सामग्री की मशीनिंग से जुड़े अपने स्वयं के अवशिष्ट तनाव पेश करते हैं .

और, अंत में, सभी गैर-विनाशकारी तरीकों का मुख्य और सबसे अप्रिय नुकसान यह है कि, तनाव की भयावहता का अनुमान लगाने के लिए एक या दूसरी (भले ही बड़ी) त्रुटि की अनुमति देना, विकृतियों की प्रकृति को निर्धारित करना संभव नहीं बनाता है उस तनाव के कारण जो वास्तव में सामग्री में मौजूद है, यानी। सामग्री की स्थिति (भंगुर या नमनीय) निर्धारित करें और मूल्यांकन करें कि यह सामग्री की महत्वपूर्ण अवस्थाओं (उपज या फ्रैक्चर) के कितना करीब है। में कारण विधियों की सीमित सूचनात्मक संभावनाएँ, जो पारंपरिक रूप से माप के लिए निदान के लिए उपयोग किए जाने वाले भौतिक क्षेत्रों के 4 से अधिक स्वतंत्र सूचनात्मक मापदंडों का उपयोग नहीं करता है।

प्र. 5। निष्कर्ष

इस प्रकार, सामग्रियों और संरचनाओं के निदान के लिए आधुनिक गैर-विनाशकारी तरीकों और उपकरणों के विकास के उच्चतम स्तर को ध्यान में रखते हुए, किसी को न केवल संचालित संरचनाओं में सामग्रियों की तनाव-तनाव स्थिति की विशेषताओं को विश्वसनीय रूप से निर्धारित करने के लिए साधनों की कमी बतानी होगी। वस्तुएं, लेकिन स्वयं विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने की असंभवतापरिणाम।

विश्लेषण के परिणामों को सारांशित करते हुए, हम निम्नलिखित निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

• यांत्रिक तरीकों को छोड़कर, वर्तमान में ज्ञात सभी निदान विधियां अप्रत्यक्ष और सापेक्ष हैं;
• विभिन्न प्रकार की अल्ट्रासाउंड विधियां उनकी संभावित उच्च सूचना सामग्री को इंगित करती हैं, हालांकि, वर्तमान में मौजूदा उपकरण 4 से अधिक स्वतंत्र सूचनात्मक मापदंडों का उपयोग नहीं करते हैं;
• अल्ट्रासोनिक तरीके, ज्ञात तकनीकी साधनों द्वारा कार्यान्वित, उनकी सभी विविधता के साथ, अभिन्न वर्णक्रमीय या अभिन्न आयाम-चरण होने के कारण, अप्रत्यक्ष तरीकों के रूप में उपयोग किया जाता है;
• वर्तमान में ज्ञात सभी नैदानिक ​​उपकरण उपयोग किए गए भौतिक क्षेत्रों के केवल कुछ मापदंडों को मापते हैं, जो आम तौर पर यांत्रिक तनाव से नहीं, बल्कि सामग्री के एसएसएस की विशेषताओं के एक निश्चित सेट से जुड़े होते हैं, इसके अलावा, अपर्याप्त अध्ययन से जुड़े होते हैं और हमेशा नीरस और स्पष्ट पैटर्न नहीं होते हैं;
• सामग्री की तनाव स्थिति की विशेषताओं को मापने में पद्धतिगत त्रुटि की प्रकृति और परिमाण का निर्धारण असंभव है;
• नैदानिक ​​​​उपकरणों के डेवलपर्स द्वारा दी गई गैर-विनाशकारी भौतिक विधियों द्वारा सामग्री की तनाव स्थिति की विशेषताओं को मापने की विश्वसनीयता और, इसके अलावा, सटीकता, गंभीर संदेह पैदा करें;
• गैर-विनाशकारी भौतिक तरीकों द्वारा किसी सामग्री की तनाव स्थिति की विशेषताओं को निर्धारित करने की शुद्धता का आकलन करने के लिए कोई पर्याप्त रूप से ठोस विशेषज्ञ विधि नहीं है।

6. एसएसएस के निदान के लिए गैर-विनाशकारी तरीकों के उपयोग की कम दक्षता के कारणों का विश्लेषण और व्यवस्थितकरण

महत्वपूर्ण सुविधाओं के सुरक्षित संचालन के लिए नियमों और शर्तों के मूल्यांकन और पूर्वानुमान की विश्वसनीयता में महत्वपूर्ण वृद्धि की इतनी लंबी अनुपस्थिति का स्पष्ट कारण शक्ति विशेषज्ञों और निदान विधियों और उपकरणों के डेवलपर्स की असमानता है। यह असमानता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि शक्ति विशेषज्ञ, वस्तुनिष्ठ विशेषताओं की कमी के कारण, जो वर्तमान समय में विकसित हुई सामग्री के गुणों को दर्शाते हैं, किसी भी उपलब्ध विशेषताओं के आधार पर विभिन्न गणना विधियों का विकास करते हैं, जो कम से कम गुणात्मक रूप से, कम से कम आंशिक रूप से , सामग्री की वर्तमान स्थिति का अंदाजा दें। और निदान के तरीकों और साधनों के डेवलपर्स - शानदार अलगाव में, कभी-कभी माप परिणामों की विश्वसनीयता के बारे में सोचे बिना, अवशिष्ट तनावों को निर्धारित करने के तरीकों और साधनों की खोज में "आगे बढ़ गए"।

वस्तुओं के संसाधन का आकलन करने में संरचनात्मक सामग्रियों के लिए एसएसएस नैदानिक ​​​​उपकरणों के उपयोग की अपर्याप्त प्रभावशीलता का यह स्पष्ट कारण अधिक सख्ती से तैयार किया जा सकता है: सामग्रियों की तनाव-तनाव स्थिति (एसएसएस) के निदान के लिए वैज्ञानिक रूप से आधारित अवधारणा की कमी और जटिल निदान की सामान्य अवधारणा। ऐसा सूत्रीकरण अभी भी एक निजी प्रकृति का है, जैसे कि शक्ति विशेषज्ञों के बीच मामलों की स्थिति को नहीं छू रहा है, लेकिन इसमें पहले से ही रचनावाद के तत्व शामिल हैं, क्योंकि यह कार्रवाई की दिशा को इंगित करता है और वर्तमान स्थिति के गहन विश्लेषण की आवश्यकता है।

आगे के विश्लेषण के नतीजे बताते हैं कि मुख्य समस्या को हल करने में "ठहराव" के वास्तविक, अंतर्निहित कारण अधिक जटिल हैं और शक्ति के विज्ञान और निदान विधियों के विज्ञान में दो सामान्य समस्याएं हैं:

• विचारधारा: सामग्री की बुनियादी स्वतंत्र विशेषताओं की एक निश्चित संख्या की निर्धारण भूमिका और सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति (एसएसएस) की विशेषताओं के साथ उनके कार्यात्मक रूप से निर्धारण संबंध की स्पष्ट समझ की कमी और, परिणामस्वरूप, साक्ष्य-आधारित पद्धति का अभावजो संरचनात्मक सामग्रियों की तनाव-तनाव स्थिति के निदान के लिए लक्ष्य, उद्देश्य और मानदंड को परिभाषित करता है;

  वास्तव में, मापी गई एसएसएस विशेषताओं के लिए आवश्यकताओं की कमी, सामग्रियों की एसएसएस विशेषताओं के लिए माप उपकरणों के प्रमाणीकरण और सत्यापन के लिए मेट्रोलॉजिकल आधार की कमी अस्पष्ट प्रारंभिक आवश्यकताओं और विकसित उपकरणों के लिए एक गलत पद्धतिगत दृष्टिकोण को जन्म देती है, जो न केवल शामिल है माप परिणामों की अस्वीकार्य रूप से कम विश्वसनीयता, लेकिन, अक्सर, और उपयोग किए गए भौतिक क्षेत्र के मापा पैरामीटर और अध्ययन के तहत सामग्री की मापी गई भौतिक विशेषता को सही ढंग से पहचानने की असंभवता। इसके अलावा, पद्धतिगत और मेट्रोलॉजिकल सिफारिशों और मानकों की कमी के कारण परिणामों की विश्वसनीयता (जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, आम तौर पर इसके बारे में बात करना संभव है) का आकलन करना लगभग असंभव है।

• भौतिक: अपर्याप्त समझ, और कुछ मामलों में, अपने स्वयं के क्षेत्रों के साथ किसी सामग्री के गुणों का निदान करने के लिए उपयोग किए जाने वाले क्षेत्रों की बातचीत की भौतिक प्रक्रियाओं के ज्ञान की कमी और, परिणामस्वरूप, समझ की कमी गैर-विनाशकारी तरीकों और निदान उपकरणों की अपर्याप्त सूचना सामग्रीसामग्री की आंतरिक ऊर्जा के पुनर्वितरण की जटिल भौतिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो पहली, दूसरी और तीसरी तरह के तनावों के पुनर्वितरण में व्यक्त होती है, जो सामग्री की मुख्य विशेषताओं द्वारा निर्धारित होती है और साथ ही, इसका निर्धारण करती है। सामग्री का एस.एस.एस.

  इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि हाल के वर्षों में जटिल वस्तुओं के अवशिष्ट जीवन का अनुमान लगाने के लिए सरलीकृत दृष्टिकोण के खतरनाक रुझान सामने आए हैं। अवशिष्ट तनावों को मापने के साधनों के कुछ डेवलपर्स, एक अक्षीय लोडिंग के तहत नमूनों पर शोध करते हुए, लोड मान के साथ उपयोग किए जाने वाले भौतिक क्षेत्रों के एक या, सर्वोत्तम, दो मापदंडों को मापने के परिणामों का एक अच्छा सहसंबंध प्राप्त करते हैं जो विनाशकारी तक भिन्न होता है। बाहरी भार के प्रति भौतिक प्रतिरोध की प्रक्रियाओं का अध्ययन करने की जहमत उठाए बिना, विनाश की यांत्रिकी को समझने की कोशिश किए बिना, वे प्राप्त परिणामों को वास्तविक वस्तुओं में स्थानांतरित करते हैं, यह विश्वास करते हुए कि अध्ययन के तहत वस्तु के अवशिष्ट जीवन को मापने का एक अनूठा साधन विकसित किया गया है। यह, कम से कम, नए दिलचस्प समाधानों को बदनाम करता है, लेकिन, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि अवशिष्ट जीवन की गणना की सबसे कठिन समस्या के लिए इस तरह के दृष्टिकोण की कीमत भयानक हो सकती है।

जटिल तकनीकी संरचनाओं के संसाधन का आकलन करने में संरचनात्मक सामग्रियों के लिए एसएसएस डायग्नोस्टिक टूल के उपयोग की अपर्याप्त प्रभावशीलता के कारणों का विश्लेषण उनकी निष्पक्षता को दर्शाता है, जिसका सबसे महत्वपूर्ण परिणाम नैतिक पहलू में जिम्मेदारी का उचित विभाजन होना चाहिए। शक्ति विशेषज्ञों और नैदानिक ​​विधियों और उपकरणों के डेवलपर्स के बीच भौतिक गुणों के लिए आवश्यक नैदानिक ​​उपकरणों की कमी। जिम्मेदारी की समानता के बारे में जागरूकता निश्चित रूप से दोनों पक्षों की स्थिति को एक साथ लाएगी, वास्तव में, एक समस्या का समाधान - सुविधाओं की सुरक्षा के लिए स्वीकार्य गारंटी प्रदान करने के लिए, लेकिन प्रयासों को केवल रचनात्मक दृष्टिकोण के साथ जोड़ा जा सकता है।

लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि विश्लेषणात्मक रूप से समूहीकृत कारण पहले से ही एक अलग, सक्रिय, रचनात्मक चरित्र प्राप्त कर रहे हैं, जो जटिल तकनीकी वस्तुओं के संचालन की सुरक्षा सुनिश्चित करने की सबसे जरूरी समस्या को हल करने का तरीका दर्शाता है।

7. ऑफर

लेखकों के अनुसार, विशेष रूप से संरचनात्मक सामग्रियों और वेल्डेड जोड़ों की तनाव-तनाव स्थिति की विशेषताओं के विश्वसनीय माप की समस्या को हल करने के लिए, निम्नलिखित उपाय करना आवश्यक है:

7.1. किसी सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति को मापने के तरीकों और साधनों के लिए एकीकृत विज्ञान-आधारित आवश्यकताओं का विकास करना. ये आवश्यकताएँ अवश्य होनी चाहिए:

• परिभाषित अर्थ और सामग्री की स्वतंत्र बुनियादी विशेषताओं के संबंध के स्पष्ट विचार से आगे बढ़ें - यह वैचारिक आधार है;
• सामान्य रूप से सामग्रियों और विशेष रूप से वेल्डेड जोड़ों की तनाव-तनाव स्थिति की विशेषताओं को मापने के लिए तरीकों और साधनों का एक नया वर्गीकरण है;
• रोकना सामग्री की मुख्य विशेषताओं और उसके एसएसएस की विशेषताओं का आकलन करने के लिए वर्गीकरण, सूची और मानदंड, और एक ओर, इन विशेषताओं के अधीन होना चाहिए निदान में अनिवार्य मापसामग्री की स्थिति, और दूसरी ओर, के अधीन होना चाहिए गणना करते समय बुनियादी विशेषताओं के रूप में अनिवार्य उपयोगवास्तविक या अनुमानित संसाधन। बेशक, इसके लिए संसाधन की गणना के तरीकों को समायोजित करने की आवश्यकता होगी, लेकिन केवल इस तरह से, शक्ति के विज्ञान और निदान के विज्ञान के अभिसरण के लिए स्थितियां बनाकर, आवश्यक स्तर को प्राप्त करने की समस्या को हल करना संभव है। वस्तु सुरक्षा.

7.2. एसएसएस मापदंडों को मापने के लिए मेट्रोलॉजिकल सत्यापन और साधनों के प्रमाणीकरण की एक पद्धति और साधन विकसित करें, जो विकसित उपकरणों की प्रभावशीलता और सटीकता का वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन करने की अनुमति देगा। बेशक, निदान उपकरणों को सत्यापित करने के लिए एक विश्वसनीय विशेषज्ञ पद्धति का निर्माण एक बहुत ही कठिन कार्य प्रतीत होता है, जिसके समाधान में देरी हो सकती है। फिर भी, कम से कम सशर्त रूप से, सत्यापन के मानक साधनों (उदाहरण के लिए, नमूने या तरीके) की एक एकीकृत प्रणाली शुरू करना अत्यावश्यक है। ऐसी एकीकृत प्रणाली न केवल अनुमति देगी सही मिलान करेंनिदान के विभिन्न तरीके, लेकिन बाद में यह निदान के परिणामों के मूल्यांकन के लिए मानदंड के कुछ प्रोटोटाइप बन सकते हैं।

7.3. मनुष्यों और पर्यावरण के लिए उनके संभावित खतरे की श्रेणी के आधार पर, वस्तुओं के निदान में सामग्रियों के एसएसएस मापदंडों के माप को विनियमित करने वाले मानक दस्तावेजों को विकसित करना शुरू करना आवश्यक है।

2003 में, लेखकों की पहल पर, राज्य मानक के TK-132 "तकनीकी निदान" के साथ, एक मसौदा मानक "गैर-विनाशकारी नियंत्रण" विकसित किया गया था। उपकरणों का मूल्यांकन करते समय औद्योगिक और परिवहन वस्तुओं की तनाव-तनाव स्थिति का नियंत्रण जीवन। सामान्य आवश्यकताएँ"। यह मसौदा मानक इच्छुक संगठनों और व्यक्तियों द्वारा चर्चा के लिए प्रस्तुत किया गया है।

निष्कर्ष में, हम ध्यान दें कि बाहरी बल, चुंबकीय और अन्य क्षेत्रों की कार्रवाई के तहत किसी सामग्री की आत्म-ऊर्जा के पुनर्वितरण की जटिल प्रक्रियाओं के अध्ययन के लिए विज्ञान के उन क्षेत्रों से ज्ञान की आवश्यकता होगी जो व्यावहारिक समस्याओं को हल करने से बहुत दूर प्रतीत होते हैं: क्वांटम भौतिकी, ठोस अवस्था भौतिकी, धातु भौतिकी, अव्यवस्था सिद्धांत, सिद्धांत लोच, प्लास्टिसिटी और ताकत, फ्रैक्चर यांत्रिकी, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सिद्धांत और यहां तक ​​कि रेडियो इंजीनियरिंग की मूल बातें। यह, निश्चित रूप से, वैट नियंत्रण के विभिन्न तरीकों को विकसित करने वाले विशेषज्ञों के लिए उच्च स्तर की आवश्यकताओं को निर्धारित करता है। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि संरचनात्मक सामग्रियों का एसएसएस निदान दोष का पता लगाने के बाद निदान का एक उच्च स्तर है, और इसके लिए एक नई विचारधारा, एक नई अवधारणा की आवश्यकता होती है। केवल एक नई अवधारणा न केवल गैर-विनाशकारी परीक्षण के विभिन्न भौतिक तरीकों को समेटने में सक्षम है जो वर्तमान में इस नए प्रकार के निदान में "युद्धरत" हैं, जो पूरी तरह से सह-अस्तित्व में हैं और दोष का पता लगाने में एक दूसरे के पूरक हैं, बल्कि, विशिष्टताओं को ध्यान में रखते हुए उनके भौतिक "संबंधों" को एक एकल प्रणाली में संयोजित करें जो जटिल तकनीकी वस्तुओं के अवशिष्ट जीवन का आकलन करने की विश्वसनीयता बढ़ाने की समस्याओं के समाधान में काफी तेजी ला सकता है।

यह आविष्कार सामग्रियों की भौतिक विशेषताओं के गैर-विनाशकारी परीक्षण के क्षेत्र से संबंधित है। विधि में अध्ययन के तहत वस्तु की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों को मापना और आंतरिक तनाव के विषम क्षेत्रों के अनुरूप अव्यवस्थाओं के संचय के क्षेत्र का निर्धारण करना शामिल है। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के सामान्य घटक के अधिकतम का पूर्ण मूल्य मापा जाता है, अधिकतम ताकत के क्षेत्र में सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता को अतिरिक्त रूप से मापा जाता है, और आंतरिक तनाव के मूल्य की गणना की जाती है, जिसके द्वारा अध्ययनाधीन सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति का आकलन किया जाता है। इसके अतिरिक्त, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अधिकतम स्पर्शरेखा घटक की दिशा निर्धारित करना, इसके पूर्ण मूल्य को मापना और अधिकतम आंतरिक तनाव के वेक्टर की गणना करना संभव है। इसके अतिरिक्त, प्रसिद्ध तरीकों में से एक का उपयोग करके, कोई व्यक्ति अध्ययन के तहत वस्तु की सतह से असामान्य आंतरिक तनाव के क्षेत्र तक की दूरी को माप सकता है, इस क्षेत्र में संचित ऊर्जा की मात्रा की गणना कर सकता है, जिसके द्वारा कोई डिग्री का अनुमान लगा सकता है। दरारों की शुरुआत और वृद्धि की गतिविधि। यह आविष्कार आंतरिक तनावों की मात्रात्मक विशेषताओं को प्राप्त करना संभव बनाता है। 4 डब्ल्यू.पी. उड़ना।

यह आविष्कार चुंबकीय विधियों द्वारा संरचनात्मक, मुख्य रूप से लौहचुंबकीय, सामग्रियों की भौतिक विशेषताओं के गैर-विनाशकारी परीक्षण के क्षेत्र से संबंधित है और इसका उपयोग विभिन्न संरचनाओं के हिस्सों में सामग्री और वेल्डेड जोड़ों की तनाव-तनाव स्थिति की विशेषताओं को मापने के लिए किया जा सकता है। महत्वपूर्ण उद्देश्य, उदाहरण के लिए, वेल्डेड और रिवेटेड ट्रस में, पाइपलाइनों की दीवारों में, उच्च दबाव वाले जहाजों और ऊर्जा, रसायन, मशीन-निर्माण उद्योगों और विभिन्न प्रकार के परिवहन में अन्य सुविधाएं जो ऑपरेशन के दौरान महत्वपूर्ण भार का अनुभव करती हैं। आधुनिक निदान में सामग्रियों की यांत्रिक विशेषताओं को मापने के लिए विभिन्न प्रकार के साधनों और विधियों का एक बड़ा शस्त्रागार है, और इस शस्त्रागार में मुख्य स्थान अवशिष्ट और कामकाजी आंतरिक तनाव को मापने के तरीकों और साधनों द्वारा लिया गया है। संरचनात्मक सामग्रियों के निदान के लिए सभी ज्ञात चुंबकीय तरीकों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: सक्रिय - अध्ययन के तहत भाग की सामग्री में किसी दिए गए अभिविन्यास के "मजबूर" चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण के साथ, और निष्क्रिय - उत्पाद के अवशिष्ट चुंबकीयकरण का उपयोग करके प्राकृतिक या कृत्रिम मूल के बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों के कारण। संरचनात्मक सामग्रियों की स्थिति का निदान करने के लिए ज्ञात सक्रिय चुंबकीय तरीकों के नुकसान इन तरीकों के भौतिक सार में अंतर्निहित हैं और भाग की गहराई में स्थित भौतिक विसंगतियों के साथ-साथ विसंगतियों (यहां तक ​​कि दरारें) के प्रति पूर्ण असंवेदनशीलता में व्यक्त किए जाते हैं। ) भाग की सतह पर स्थित है, लेकिन चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ उन्मुख है। लौहचुंबकीय संरचनात्मक सामग्रियों की तनाव-तनाव स्थिति का निर्धारण करने के लिए ज्ञात निष्क्रिय चुंबकीय विधियां एक अधिक सूक्ष्म उपकरण हैं, क्योंकि वे आपको बाहरी ताकतों की कार्रवाई के तहत अवशिष्ट तनाव में परिवर्तन को गुणात्मक रूप से ट्रैक करने की अनुमति देते हैं। निष्क्रिय चुंबकीय विधियों के नुकसान सामग्री की गहराई में स्थित विसंगतियों के प्रति कम संवेदनशीलता और तनाव-तनाव स्थिति के निर्धारण के परिणामों की अस्पष्टता हैं। ये विधियाँ किसी सामग्री की संरचना या चरण अवस्था पर उसकी चुंबकीय विशेषताओं की निर्भरता पर आधारित होती हैं, जो सामग्री के तकनीकी या परिचालन इतिहास द्वारा निर्धारित होती हैं और निकट के अनुरूप प्लास्टिक विरूपण के बड़े मूल्यों पर ही ध्यान देने योग्य परिवर्तन शुरू करती हैं। -यांत्रिक तनाव के स्तर को सीमित करना। इसके अलावा, वर्तमान में ज्ञात नैदानिक ​​उपकरण उपयोग किए गए भौतिक क्षेत्रों के केवल कुछ मापदंडों को मापते हैं, जो आम तौर पर अपने शुद्ध रूप में यांत्रिक तनाव से नहीं जुड़े होते हैं, बल्कि सामग्री के तनाव-तनाव की स्थिति की विशेषताओं के एक सेट के साथ जुड़े होते हैं। अपर्याप्त रूप से अध्ययन किया गया और हमेशा नीरस और स्पष्ट निर्भरता नहीं। इसका मतलब यह है कि मापे गए पैरामीटर सामग्री की स्थिति को विश्वसनीय रूप से चित्रित नहीं कर सकते हैं। लौहचुंबकीय सामग्री से बने उत्पादों में अवशिष्ट तनाव के क्षेत्रों को निर्धारित करने की विधि निकटतम है, जिसमें अध्ययन के तहत वस्तु की सतह पर दिए गए बिंदुओं के प्रत्येक सेट पर भटके चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के सामान्य और स्पर्शरेखा घटकों को मापना शामिल है। , चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के घटकों और बिंदुओं के मापा मूल्यों की तुलना करना, जिसमें तनाव के सामान्य और स्पर्शरेखा घटक बराबर होते हैं, अवशिष्ट तनाव के क्षेत्र की सीमाएं निर्धारित करते हैं। अवशिष्ट तनाव के क्षेत्रों को निर्धारित करने के लिए इस पद्धति का नुकसान दूरी पर स्पर्शरेखा घटक की मजबूत निर्भरता के कारण चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के सामान्य और स्पर्शरेखा घटकों की समानता की सीमाओं के महत्वपूर्ण धुंधलापन के कारण एक बड़ी त्रुटि है। अध्ययनाधीन वस्तु की सतह और उसके माप की दिशा। हालाँकि, संरचनात्मक भागों की सामग्री के तनाव-तनाव की स्थिति की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए इसका और अन्य सभी ज्ञात तरीकों का मुख्य नुकसान, निकटता की मात्रात्मक डिग्री दिखाते हुए, अध्ययन की गई विशेषताओं के पूर्ण मूल्यों को प्राप्त करने की असंभवता है। तनाव-तनाव की स्थिति वास्तव में संरचना की सामग्री में महत्वपूर्ण तक विद्यमान है। इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ज्यादातर मामलों में "अवशिष्ट तनाव" शब्द का उपयोग गलत तरीके से किया जाता है, क्योंकि किसी भी ऑपरेटिंग संरचना में, अवशिष्ट तनाव ऑपरेटिंग लोड तनाव और सामग्री की उम्र बढ़ने और गिरावट के दौरान उत्पन्न होने वाले तनाव के साथ मिलकर कार्य करते हैं। इसलिए हमें "आंतरिक तनाव" के बारे में बात करनी चाहिए। वर्तमान आविष्कार द्वारा हल किए जाने वाले कार्यों में संरचना सूक्ष्म दोषों द्वारा बनाए गए आंतरिक चुंबकीय क्षेत्रों के उपयोग के माध्यम से परिणामों की संवेदनशीलता, सटीकता और विश्वसनीयता को बढ़ाते हुए संरचनात्मक सामग्रियों (मुख्य रूप से लौहचुंबकीय धातुओं) की तनाव-तनाव स्थिति की मात्रात्मक विशेषताओं को प्राप्त करना है। - अव्यवस्थाएं और उनके समूह। विकसित विधि प्रदान करती है:

आंतरिक तनावों की मात्रात्मक विशेषताएँ प्राप्त करना;

खतरे की डिग्री या प्रारंभिक और विकासशील दरारों की गतिविधि के बारे में मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करना;

आंतरिक तनावों के वितरण के अदिश और सदिश क्षेत्रों का पुनर्निर्माण;

वास्तविक परिचालन स्थितियों में संरचनात्मक सामग्रियों की तनाव-तनाव स्थिति में परिवर्तन की गतिशीलता की भविष्यवाणी करने की संभावना। कार्यों का समाधान इस तथ्य से प्राप्त किया जाता है कि भागों और संरचनाओं की सामग्री के तनाव-तनाव की स्थिति की विशेषताओं को निर्धारित करने की विधि में, अध्ययन के तहत वस्तु की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों को मापना शामिल है। आंतरिक तनाव के विषम क्षेत्रों के अनुरूप अव्यवस्थाओं के संचय के क्षेत्र निर्धारित किए जाते हैं, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अधिकतम सामान्य घटक का पूर्ण मूल्य, इसके अतिरिक्त अधिकतम तीव्रता के क्षेत्र में सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता को मापें, मूल्य की गणना करें आंतरिक तनावों का, जिसका उपयोग अध्ययन के तहत सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति का आकलन करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अधिकतम स्पर्शरेखा घटक की दिशा अतिरिक्त रूप से निर्धारित की जाती है, इसका पूर्ण मूल्य मापा जाता है, और अधिकतम आंतरिक तनाव के वेक्टर की गणना की जाती है। इसके अलावा, ज्ञात तरीकों में से एक अध्ययन के तहत वस्तु की सतह से विषम आंतरिक तनाव के क्षेत्र की दूरी को मापता है, इस क्षेत्र में संचित ऊर्जा की मात्रा की गणना करता है, जिसका उपयोग दरार की शुरुआत की डिग्री का न्याय करने के लिए किया जाता है। और विकास गतिविधि. इसके अलावा, अध्ययन के तहत वस्तु की पूरी सतह पर माप किए जाते हैं, आवश्यक गणना की जाती है, और आंतरिक तनाव वितरण के स्केलर या वेक्टर क्षेत्र बनाए जाते हैं। और, अंत में, माप को दोहराया जाता है, अध्ययन के तहत वस्तु के संचालन की एक निश्चित अवधि के बाद, आंतरिक तनाव के वितरण क्षेत्रों की तुलना की जाती है, और सामग्री क्षरण की दर का अनुमान तनाव मूल्यों और क्षेत्र और दिशा में अंतर से लगाया जाता है। संभावित विनाश का निर्धारण खेतों में परिवर्तन की प्रकृति से होता है। प्रस्तावित विधि का सार धातुओं की क्रिस्टल संरचना में दोषों के व्यावहारिक अनुप्रयोग के पहलू में अल्पज्ञात और अज्ञात गुणों के उपयोग में निहित है - अव्यवस्थाएं। एक वास्तविक वस्तु के रूप में अव्यवस्था में क्रिस्टल परमाणु जाली के तत्वों के स्थानीय विनाश के कारण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के असंतुलन के कारण बहुत वास्तविक भौतिक गुण होते हैं। लौहचुंबकीय सामग्री के मामले में, जाली तत्व एक घन है जिसके कोनों पर परमाणु होते हैं, और संपूर्ण जाली एक सख्त स्थानिक संरचना होती है। इस क्रम का विनाश अर्ध-तल की उपस्थिति के रूप में प्रकट होता है, जो एक प्रकार की पच्चर है, जिसकी सीमाओं पर "फटे हुए" विद्युत आवेश और स्पिन क्षण होते हैं। सीमाओं के दोनों किनारों पर अतिरिक्त मात्रा में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति विद्युत आवेशों के असंतुलन की भरपाई करना संभव बनाती है, हालांकि, "नए" इलेक्ट्रॉन स्पिन क्षणों में अंतर की भरपाई करने में सक्षम नहीं हैं, जो उपस्थिति की ओर जाता है एक प्रारंभिक चुंबकीय क्षण का - अव्यवस्था के अपने चुंबकीय क्षेत्र का स्रोत। चूँकि किसी सामग्री में महत्वपूर्ण संख्या में अव्यवस्थाएँ होती हैं, यहाँ तक कि एक अस्थिर अवस्था में भी, सामग्री मनमाने ढंग से उन्मुख "चुंबक" का एक संग्रह है जो सामग्री का अपना अभिन्न चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। एक आदर्श, सजातीय आइसोट्रोपिक सामग्री में, अव्यवस्थाओं के चुंबकीय क्षणों द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र की ताकत शून्य के बराबर होगी। लेकिन सामग्री की कोई भी असमानता, जो सभी वास्तविक सामग्रियों में निहित है, विस्थापन और अव्यवस्थाओं के समूहन का कारण बनती है, जिससे अव्यवस्थाओं के समूह दिखाई देते हैं जिनमें काफी बड़े चुंबकीय क्षण होते हैं। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत की एकरूपता न होने का यही कारण है। चूँकि लौहचुम्बकीय सामग्रियों का चुंबकीय प्रतिरोध छोटा होता है, अव्यवस्था समूहों द्वारा निर्मित चुंबकीय प्रवाह, वेक्टर रूप से संक्षेप में, न्यूनतम नुकसान के साथ अध्ययन के तहत सामग्री की पूरी मात्रा में फैल जाएगा, जिससे न केवल स्थित अव्यवस्था समूहों को पंजीकृत करना संभव हो जाता है। अध्ययनाधीन भाग की सतह, बल्कि सामग्री की मोटाई और यहां तक ​​कि भाग के विपरीत दिशा में भी। यह नई पद्धति की उच्च संवेदनशीलता की व्याख्या करता है। इस प्रकार, प्रस्तावित विधि और ज्ञात चुंबकीय विधियों के बीच मूलभूत अंतर यह है कि अव्यवस्थाओं और उनके समूहों के आंतरिक चुंबकीय क्षेत्रों के मापदंडों को मापा जाता है, जबकि सभी ज्ञात चुंबकीय विधियां आवारा क्षेत्रों को मापती हैं, अर्थात। अध्ययन के तहत सामग्री की असमानताओं के कारण कृत्रिम रूप से निर्मित चुंबकीय क्षेत्र का विचलन। उसी समय, कृत्रिम रूप से बनाए गए क्षेत्र, अव्यवस्था समूहों के आंतरिक क्षेत्रों की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा वाले, बाद वाले को लगभग पूरी तरह से दबा देते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रस्तावित विधि सैद्धांतिक रूप से प्रतिचुंबकीय सामग्रियों के निदान के लिए लागू की जा सकती है। हालाँकि, इन सामग्रियों के उच्च चुंबकीय प्रतिरोध से जुड़ी गंभीर तकनीकी जटिलताएँ हैं और जिसके कारण प्राप्त पथ की उच्च संवेदनशीलता और बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों की गहरी क्षतिपूर्ति प्रदान करने की आवश्यकता होती है। पैरामैग्नेटिक सामग्रियों के मामले में, प्रस्तावित विधि का अनुप्रयोग इस तथ्य के कारण असंभव है कि उनकी क्रिस्टल संरचना का तत्व एक चेहरा- या शरीर-केंद्रित घन है, जिसके विनाश से चुंबकीय क्षणों का असंतुलन नहीं होता है। विधि इस प्रकार कार्यान्वित की जाती है। अध्ययन के तहत वस्तु की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र शक्ति सेंसर को घुमाकर, डिवाइस की रीडिंग से वैश्विक या स्थानीय अधिकतम पाया जाता है और ताकत के सामान्य घटक का मान - एच जेड मापा जाता है, फिर पूर्ण चुंबकीय पारगम्यता अधिकतम क्षेत्र में सामग्री का माप ज्ञात तरीकों में से एक का उपयोग करके किया जाता है। यदि उपयोग किया गया उपकरण सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता को मापता है, तो निरपेक्ष की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

जहाँ 0 निर्वात की पूर्ण चुंबकीय पारगम्यता है। चूँकि अव्यवस्था या उनका संचय एक चुंबकीय द्विध्रुव है, द्विध्रुव के सिरों पर कार्य करने वाला बल - क्रिस्टल संरचना के तत्व के दोष की सीमाएँ - भविष्य की दरार के किनारे, निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

एफ जेड = बी जेड एच जेड एस डी, (2)

जहां बी जेड अधिकतम तनाव के क्षेत्र में उत्पाद की सतह पर सामान्य पर चुंबकीय प्रेरण का प्रक्षेपण है, और:

बी जेड = ए एच जेड ; (3)

यहां एस डी चुंबकीय प्रवाह द्वारा प्रवेश किया गया सतह क्षेत्र है। लेकिन चूंकि यह सतह वह सतह है जिस पर चुंबकीय क्षेत्र का बल कार्य करता है, इसलिए अव्यवस्था या उनके संचय के क्षेत्र में अभिनय करने वाले तनाव के प्रक्षेपण के परिमाण को निर्धारित करना संभव है:

जेड = एफ जेड: एस डी = ए (एच जेड) 2। (4)

इस प्रकार, प्रारंभिक या बढ़ते दोष के क्षेत्र में कार्य करने वाले आंतरिक तनाव के परिमाण का एक मात्रात्मक अनुमान प्राप्त किया जाता है। इस प्रकार में, एकअक्षीय लोडिंग का अनुभव करने वाले पतले उत्पादों की सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति का निर्धारण करने में विधि को लागू करना समीचीन है। किसी दिए गए या चयनित समन्वय ग्रिड द्वारा निर्धारित बिंदुओं पर समान संचालन करते हुए, आंतरिक तनावों के वितरण के लिए एक अदिश क्षेत्र का निर्माण करना संभव है। थोक उत्पादों की सामग्री के तनाव-खिंचाव की स्थिति का अधिक संपूर्ण लक्षण वर्णन प्राप्त करने के लिए या जटिल लोडिंग के मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के स्पर्शरेखीय घटक को उन्हीं बिंदुओं पर मापना आवश्यक है जहां सामान्य घटक को मापा गया था। . ऐसा करने के लिए, तनाव सेंसर को घुमाकर, स्पर्शरेखा घटक का अधिकतम मान ज्ञात करें - एच, इसके मूल्य और कोण को मापें - अधिकतम स्पर्शरेखा घटक की दिशा और उपयोग किए गए समन्वय प्रणाली के अक्षों में से एक के बीच। इस मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का वेक्टर मापांक - |H| द्वारा निर्धारित किया जाता है और गाइड कोण - और . मापांक की गणना करने के लिए - |H| और जांच की जा रही वस्तु की सतह के सामान्य तल में एक कोण के लिए निम्नलिखित सूत्रों का उपयोग किया जाता है:

|एच| = [(एच जेड) 2 + (एच) 2] 0.5 (5)

आर्कटग(H z:H ). (6)

फिर, ऊपर दिए गए गणनाओं के समान गणना करके, कोई एक अलग बिंदु (स्थानीय क्षेत्र) पर आंतरिक तनाव वेक्टर की पूरी विशेषताओं को प्राप्त कर सकता है और अध्ययन के तहत उत्पाद में आंतरिक तनाव वितरण के वेक्टर क्षेत्रों का निर्माण कर सकता है। इसके अलावा, यदि हम किसी उपयुक्त ज्ञात विधि (उदाहरण के लिए, अल्ट्रासोनिक) द्वारा विषम क्षेत्र एल और इसकी मोटाई एल की दूरी मापते हैं, और मानचित्र पर इस क्षेत्र के निर्देशांक का उपयोग करके क्षेत्र एस 3 के क्षेत्र की गणना करते हैं। तनाव क्षेत्रों का वितरण, फिर हम डब्ल्यू 3 की गणना कर सकते हैं - अव्यवस्थाओं के समूह में संग्रहीत ऊर्जा का मूल्य और दरार न्यूक्लिएशन या वृद्धि की गतिविधि का निर्धारण:

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उपरोक्त सूत्र सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति की विशेषताओं के मापदंडों की गणना करने की विधि दिखाते हैं और इसका उपयोग साधारण आकार की वस्तुओं में अनुमानित गणना के लिए किया जा सकता है। वास्तविक वस्तुओं का अध्ययन करते समय, साथ ही अधिक सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए, वस्तु और क्षेत्र की ज्यामिति को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो ज्यामिति और वितरण की प्रकृति का वर्णन करने वाले कार्यों को शुरू करके सूत्रों को प्रभावित करेगा। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और आंतरिक तनाव के लिए सतह पर एकीकरण और ऊर्जा के लिए अधिक मात्रा पर स्विच करके। इस मामले में, एक ही प्रकार की वस्तुओं के लिए विशेष कार्यक्रम विकसित किए जा सकते हैं। जानकारी के स्रोतों को ध्यान में रखा गया

1. सामग्रियों और उत्पादों के गैर-विनाशकारी परीक्षण के लिए उपकरण। हैंडबुक, खंड 2, -एम: मैशिनोस्ट्रोनी, 1986। 2. गैर-विनाशकारी परीक्षण। , राजकुमार। 3., विद्युतचुंबकीय नियंत्रण, - एम.: हायर स्कूल, 1992. 3. रूसी संघ का पेटेंट, एम. वर्ग। जी 01 एल 1/12, एन 1727004, 1990 4. अध्याय किटेल, प्राथमिक ठोस अवस्था भौतिकी, - एम.: नौका, 1969 5. फ्रिडमैन हां. बी., धातुओं के यांत्रिक गुण, अध्याय 1., विरूपण और विनाश , ईडी। "इंजीनियरिंग", मॉस्को, 1974

दावा

1. भागों और संरचनाओं की सामग्री के तनाव-तनाव की स्थिति की विशेषताओं को निर्धारित करने की एक विधि, जिसमें अध्ययन के तहत वस्तु की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों को मापना शामिल है, जिसके माप से संबंधित अव्यवस्थाओं के संचय के क्षेत्र आंतरिक तनाव के विषम क्षेत्र निर्धारित किए जाते हैं, इसकी विशेषता यह है कि तनाव के सामान्य घटक के अधिकतम का पूर्ण मूल्य चुंबकीय क्षेत्र द्वारा मापा जाता है, इसके अतिरिक्त अधिकतम तनाव के क्षेत्र में सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता को मापता है, आंतरिक तनाव के मूल्य की गणना करता है, जिसका उपयोग अध्ययनाधीन सामग्री की तनाव-तनाव स्थिति का आकलन करने के लिए किया जाता है। 2. दावे 1 के अनुसार विधि, जिसमें विशेषता है कि चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अधिकतम स्पर्शरेखीय घटक की दिशा अतिरिक्त रूप से निर्धारित की जाती है, इसका पूर्ण मूल्य मापा जाता है, और अधिकतम आंतरिक तनाव के वेक्टर की गणना की जाती है। 3. दावा 1 या 2 के अनुसार विधि, इसकी विशेषता यह है कि, इसके अलावा, ज्ञात विधियों में से एक अध्ययन के तहत वस्तु की सतह से असामान्य आंतरिक तनाव के क्षेत्र तक की दूरी को मापता है, इसमें संचित ऊर्जा की मात्रा की गणना करता है ज़ोन, जिसका उपयोग न्यूक्लियेशन की गतिविधि की डिग्री और दरारों की वृद्धि का आकलन करने के लिए किया जाता है। 4. दावा 1 या 2 के अनुसार विधि, जिसमें विशेषता है कि माप अध्ययन के तहत वस्तु के पूरे शरीर पर किया जाता है और, उचित गणना के बाद, आंतरिक तनाव के स्केलर या वेक्टर क्षेत्रों के वितरण की एक तस्वीर बनाई जाती है। 5. दावे 4 के अनुसार विधि, इसकी विशेषता यह है कि अध्ययन के तहत वस्तु के संचालन की एक निश्चित अवधि के बाद माप दोहराया जाता है, आंतरिक तनाव क्षेत्रों के वितरण के पैटर्न की तुलना की जाती है और सामग्री के क्षरण की दर का अनुमान लगाया जाता है। तनाव मूल्यों में अंतर, और संभावित विनाश का क्षेत्र और दिशा क्षेत्रों के पैटर्न को बदलकर निर्धारित की जाती है।