يتم استخدامها لقياس ضغط الماء عند حدود الهيكل الخرساني وأساسه ، وكذلك لقياس الضغط الهيدروستاتيكي وضغط المسام في هياكل وأسس الهياكل الهيدروليكية. يتم تثبيت هذه المستشعرات أثناء بناء الهيكل.

أرز. 5. مستشعر لمقاييس ضغط رأس الضغط وقياس الضغط الهيدروستاتيكي وضغط المسام

أجهزة لمراقبة حالة الإجهاد والانفعال للهياكل

تستخدم للقياس:

قوى الشد أو الانضغاط في التسليح (تبدأ القياسات فور التركيب ويتم تنفيذها أثناء البناء وأثناء العملية التالية حتى التثبيت الكامل للشد والتشوه أو نهاية عمر خدمة الجهاز ، وهو 25 عامًا ، يتم تحديدها في مرحلة تشييد المباني) ؛

التشوهات الخطية في الهياكل الداعمة للهياكل (المثبتة في كل من مرحلة بناء الهيكل وأثناء التشغيل ، مع نوع الرهن العقاري للتركيب ، يتم تثبيتها باللحام على الأجزاء المعدنية من الهيكل ، أو - التثبيت على الأجزاء الخرسانية المسلحة ، مع النفقات العامة - باستخدام مثبتات التثبيت على الهياكل القائمة للهياكل) ؛

توترات التربة (تتحكم في ضغط التلامس في التربة على حدود الهياكل الخرسانية والتوتر في كتل التربة ، أثناء مرحلة بناء الهيكل).

أرز. 6. أجهزة لرصد حالة الإجهاد والانفعال للهياكل

تستخدم لقياس الضغط في:

أسس السدود والجسور وغيرها من الهياكل الخرسانية الضخمة المتجانسة ؛

الجدران الحجرية للأنفاق والمناجم.

أعمدة وأعمدة خرسانية.

أرز.

تستخدم لقياس إزاحة سدود ملء الأرض ، وتغيير أبعاد خط الأساس والتحكم في الهبوط في التربة الرخوة. تختلف في نوع الاستخدام ونوع البناء:

بالنسبة للسدود (التحكم في التحكم في التوتر الجانبي) والثابت (التحكم في هبوط أو نمو الجسر) ؛

للآبار (عدة مكونات) - للتحكم في المساحة المحيطة بالمبنى الهندسي ؛

للتحكم في الهبوط - إشراف طويل المدى على الهيكل الهندسي.

يتكون مقياس التمدد من ثلاثة أجزاء رئيسية: مرساة وقضيب ومستشعر الإزاحة (متر). يربط القضيب المؤشر بالمرساة ، وهو عبارة عن هيكل يتمدد ميكانيكيًا على أساس إسفين أو مخروط أو زنبرك ومثبت على جدار البئر.

أرز.

خطوط راسيا مباشرة وعكسية

تستخدم للقياس:

إزاحة أجزاء من الهياكل الخرسانية والمعدنية ، على مسافة كبيرة بما فيه الكفاية ، بالنسبة لبعضها البعض ؛

الأوفست بالنسبة للاتجاه الرأسي لحفر الآبار والآبار في مرحلة إنشائها ؛

حركة طبقات الصخور.

ميل الأبراج الشاهقة والدعامات ومستوى تذبذبها.

الشاقول العكسي عبارة عن سلك ، يتم تثبيت أحد طرفيه في قاع البئر عند قاعدة السد ، والآخر مغمور في خزان به سائل ويدعم السلك في وضع شد رأسي. يتم إجراء القياسات على طول الخطوط الراسية عن طريق تحديد موضع السلك بالنسبة للهيكل على طول ارتفاعه باستخدام أدوات القياس البصرية (الميكانيكية).

على مواد المؤتمر

نلفت انتباه قرائنا إلى نهاية مجموعة المقالات بناءً على مواد الندوة الدولية التاسعة حول تقنيات القياس والأجهزة الذكية ، التي عقدت في صيف عام 2009 في سانت بطرسبرغ (للاطلاع على بداية المجموعة ، انظر مجلة "Measuring Technique" العدد 3 ، 2010).

استخدام قياسات سرعة الموجات فوق الصوتية لتحديد حالة الإجهاد والانفعال للمنتجات المعدنية

L.B Zuev ، B. S. Semukhin ، A.G Lunev

معهد قوة الفيزياء وعلوم المواد SB RAS ، تومسك ،

روسيا ، البريد الإلكتروني: [البريد الإلكتروني محمي]

تم دراسة التغير في سرعة موجات رايلي في المواد المشوهة. جهاز لقياس دقيق لسرعة انتشار الاهتزازات فوق الصوتية موصوفة. تم عرض إمكانية استخدام طريقة قياس سرعتها للتحكم في جودة قضبان الزركونيوم المستخدمة في الدرفلة على البارد لكسوة عناصر الوقود للمفاعلات النووية.

الكلمات الأساسية: الاهتزازات فوق الصوتية ، والاختبار غير المدمر ، وحالة الإجهاد والانفعال ، ومراقبة الجودة.

تم إجراء تحقيقات تباين سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في المواد المشوهة من أجل تحديد الارتباط بين هذه السرعة والخصائص الميكانيكية للمادة المشوهة. ويرد وصف مفصل لأداة القياس الدقيق لسرعة انتشار الموجات فوق الصوتية. باستخدام سبائك قاعدة Zr كمثال ، يتضح أنه يمكن استخدام الطريقة لمراقبة جودة قضبان الزركونيوم ، والتي يتم من خلالها تصنيع كسوة وقود المفاعل النووي بالدرفلة على البارد.

الكلمات المفتاحية: الموجات فوق الصوتية ، التحكم غير المدمر ، حالة الإجهاد ، مراقبة الجودة.

في السابق ، وجد أن سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في عينة مشوهة بالشد تعتمد على التشوه الكلي ، وضغط التدفق ، وهيكل المادة قيد الدراسة. تم الحصول على نتائج مماثلة للتشوهات البلاستيكية الصغيرة. أثناء البحث ، تم لفت الانتباه إلى شكل اعتماد سرعة الاهتزازات فوق الصوتية (USV) على ضغط التدفق (الشكل 1). يتكون الاعتماد من ثلاثة أقسام خطية ، يمكن وصف كل منها بمعادلة النموذج

^ = ^ +٪ o ، (1)

حيث v0 ،٪ هي قيم تجريبية ذات قيم مختلفة لمراحل مختلفة من تدفق البلاستيك. يمكن أن يأخذ المعامل ٪ أي علامة ، ولكن يتم الاحتفاظ دائمًا بتناسب الاعتماد ^ $ (o) داخل منطقة واحدة مع معامل ارتباط يبلغ حوالي 0.9.

يظهر أدناه إمكانية استخدام المعادلة (1) لتحديد الخواص الميكانيكية لغير-

طريقة مدمرة. لهذا الغرض ، تم الحصول على التبعيات ^ (س) لمجموعة واسعة من المعادن والسبائك (الجدول).

تم تسجيل التغير في سرعة موجات رايلي بطريقة الدوران الذاتي للنبضات مباشرة في عملية شد العينات المسطحة. التبعيات التي تم الحصول عليها ^ (س) لها نفس الشكل لجميع المواد التي تم فحصها. باستخدام القيم عديمة الأبعاد للسرعة والإجهاد وتقريب المراحل المميزة بوظائف خطية ، نحصل على الاعتماد العام

/ = p، - + a، o / ov، (2)

أين هي سرعة موجات رايلي في عينة غير محملة ، م / ث ؛ ع ، - ، أ ، - القيم التجريبية التي لا تعتمد على المادة ؛ / = 1 ، 2 هو رقم المقطع الخطي في الشكل. 1 ؛ ov - القوة القصوى لمواد الاختبار ، MPa.

كانت القيم المحسوبة لـ р، -، а، للقسمين 1 و 2 Р1 = 1.0 ± 2 ■ 10-4، р2 = 1.03 ± 10-3، а1 = 6.5 ■ 10-3 ± 4.7 ■ 10-4، a2 = 3.65 ■ 10-2 ± 3.2 ■ 10-3.

أرز. 1. اعتماد سرعة الموجات فوق الصوتية على ضغوط التمثيل في العينة النحاسية

من (2) يتبع

<зв = щ о//vS -Р/). (3)

يمكن استخدام المعادلة (3) لتقدير القوة النهائية عند التشوهات البلاستيكية الصغيرة قبل فترة طويلة من كسر العينة. وبالتالي ، من أجل تحديد ov ، يكفي قياس معدل الاختبار بالموجات فوق الصوتية عند الضغوط في العينة في حدود o02< о < 0,6ов (где о02 - предел текучести), т. е. на участке малых пластических деформаций.

وفقًا للمعادلة (3) ، تم حساب القوة النهائية عند التشوه بنسبة 1٪ (حوالي 0.1 أوف) لمعظم المواد الموضحة في الجدول. تمت مقارنة القيم التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة الموجات فوق الصوتية مع قيم σ الموجودة تقليديا من مخططات الشد إلى التمزق (الشكل 2). اتضح أن القيم و ov متساوية مع معامل الارتباط R = 0.96.

هذا يعني أنه يمكن استخدام الطريقة المقترحة لتقييم القوة النهائية للمواد قبل وقت طويل من تدميرها. تكمن طبيعة العلاقة التي تم الحصول عليها بين السرعة والضغوط ، على الأرجح ، في حقيقة أن تصلب المادة ، من ناحية ، يرتبط بمجالات الضغوط الداخلية ، مما يبطئ حركة الاضطرابات. من ناحية أخرى ، مع زيادة الضغوط الداخلية ، ينخفض ​​معدل الاختبار بالموجات فوق الصوتية. وبالتالي ، يتبين أن كلتا هاتين الكميتين تعتمدان على معلمة واحدة ، والتي ، نتيجة لذلك ، تحدد العلاقة بين معدل الاختبار بالموجات فوق الصوتية والخصائص الميكانيكية للمادة.

لاستخدام طريقة الموجات فوق الصوتية في المختبر وفي الميدان ، تم تطوير أداتين: ANDA (أداة صوتية للتحليل غير المدمر لحالة المواد في المختبر) و ASTR (أداة لتحديد الضغوط المتبقية للهياكل المعدنية في المجال). يعتمد مبدأ قياس سرعة انتشار موجات رايلي المطبق في الأجهزة على طريقة الدوران الذاتي للنبضات. خطأ القياس هو 3 ■ 10-5 ، والعمل مع الجهاز لا يتطلب أي معرفة خاصة من المشغل.

يتمثل جوهر طريقة الدوران الذاتي في إنشاء حلقة مغلقة لمرور النبض. تحت تأثير نبضة كهربائية قصيرة ، يشكل محول الطاقة الكهرضغطية الباعث موجة صوتية في العينة. يتم تحويل الموجة التي تنتقل من الإرسال إلى محول الطاقة الكهرضغطية المستقبلة مرة أخرى إلى إشارة كهربائية وتدخل مرة أخرى في محول الطاقة المنبعث. وبالتالي ، مع وجود مسافة ثابتة بين المحولات ، فإن تواتر ظهور نبضة عند نقطة معينة في الدائرة سيعتمد على وقت عبور الإشارة الصوتية في العينة والتأخير في دارة الجهاز. نظرًا لأن التأخير في الدائرة لا يكاد يذكر مقارنة بوقت انتشار الموجة الصوتية في العينة ، فإن تردد الدوران التلقائي سيحدد سرعة انتشار المسبار فوق الصوتي في العينة. في هذه الحالة ، يكون تردد موجات رايلي السطحية 2.5 ميجا هرتز.

التركيب الكيميائي للسبائك التي تم فحصها

عدد المواد الرمز C N Si Mg Mn Li Cr Cu Ni Zn Pb Zr Ti Sn Nb

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

2 نفس ■< 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 دورالومين ® - -< 0,5 1,5 - - - 4,35 < 0,1 < 0,3

6 المغنيسيوم + - - 0.25 5.8-6.2 0.1-0.25 1.8-2.2 - - - - - 0.1 - - -

7 اللي X - - 0.15 - - 1.8-2.0 - 2.8-3.2 - - - 0.12 0.12 - -

8 نحاس - -< 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

أرز. 2. الارتباط بين القوة المطلقة التي تحددها طريقة الموجات فوق الصوتية وقوة الشد التي تم الحصول عليها من مخطط الشد للعينة (انظر الجدول للحصول على التعيينات)

يحتوي محول الطاقة فوق الصوتي المثبت على كائن الدراسة على محولين مائلين للكهرباء الانضغاطية يقعان على مسافة ثابتة من بعضهما البعض ، يطلق عليهما القاعدة. يتم اختيار ميل المحولات الكهرضغطية بطريقة تشكل موجة رايلي السطحية في موضوع الدراسة. للحصول على قياس موثوق للسرعة ، من الضروري ضمان ملامسة المعدن للمنتج الخاضع للرقابة عن طريق تجريد الأخير من الطلاء والأوساخ والأكاسيد ، ويجب أن يكون السطح مسطحًا ، ويجب الضغط على المستشعر إلى مكان التحكم. يتم توفير الاتصال الصوتي مع محول الطاقة الكهرضغطية بواسطة مادة تشحيم سائلة غير عدوانية ، على سبيل المثال ، زيت المحولات. يجب أن نتذكر أن المسافة بين محولات الطاقة الكهرضغطية يجب أن تظل جافة ونظيفة.

أحد تطبيقات طريقة الموجات فوق الصوتية قيد الدراسة هو تقييم حالة الإجهاد في فراغات الزركونيوم المستخدمة لإنتاج كسوات لعناصر الوقود في المفاعلات النووية. في عملية الدرفلة على البارد لأنابيب سبائك Zr-Nb ، يتم تكوين توزيع معقد للضغط الداخلي المتبقي في البليت ، والذي يمكن أن يؤدي إلى تدمير القضبان في إحدى مراحل المعالجة. لتحسين عملية الدرفلة ، من الضروري مراعاة مستوى وتوزيع الضغوط المتبقية في قطعة العمل

أ ، الآلام والكروب الذهنية 1000 "

أرز. 3. توزيع الاجهادات الداخلية في Zr-Billet بمقطع عرضي دائري

كاه. إن استخدام الطرق التقليدية ، مثل الأشعة السينية ، لتحديد الضغوط الداخلية على قطع العمل الطويلة ، يستغرق وقتًا طويلاً ويكاد يكون مستحيلاً في بيئة الإنتاج المضمنة.

بالنسبة لقطع العمل ، تم إجراء دراسة لتحديد الضغوط الداخلية باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية ASTR. في عينات Zr-Nb-alloy 9 المشوهة في نطاق واسع من الضغوط (انظر الجدول) ، تم إجراء قياسات من أجل تحديد اعتماد معدل الاختبار بالموجات فوق الصوتية على الضغوط. تم الحصول على أهم النتائج لقطع العمل ، حيث تفاوتت الضغوط الداخلية على نطاق واسع. من المخطط توسيع استخدام الطرق غير المدمرة لتحديد الضغوط المتبقية في أنابيب الزركونيوم الرقيقة الجدران التي تنتجها الدرفلة على البارد. سيؤدي ذلك إلى تحسين التكنولوجيا الحالية لتصنيعها. أجريت الدراسة على كل من الأنابيب والقضبان من سبائك 9 و 10 على أساس Zr.

تعتمد مدة خدمة المواد والهياكل في معظم الحالات على تجانس بنية المادة وحالة الإجهاد والانفعال للمنتج النهائي المصنوع من هذه المادة. تم قياس الضغوط المتبقية على قطع العمل باستخدام كل من طرق الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية ، وتمت مقارنة نتائج القياسات.

وجد أن م

لمزيد من القراءة للمقال ، يجب عليك شراء النص الكامل. يتم إرسال المقالات بالتنسيق بي دي إفإلى البريد المشار إليه عند الدفع. وقت التسليم أقل من 10 دقائق... تكلفة مقال واحد - 150 روبل.

المصنفات العلمية المماثلة حول موضوع "علم القياس"

• توصيف الانبعاث البصري لبلازما الزركونيوم المتلاشية بالليزر

  حنيف م ، سالك م. - 2015

• التقييم غير المدمر لضغوط إنتاج الفولاذ الكربوني المنخفض عن طريق القياسات فوق الصوتية

  KAVARDZHIKOV V.، PASHKOULEVA D.، POPOV AL. - 2013

• تقييم جودة لوح الخشب بواسطة طرق الموجات فوق الصوتية والثابتة باستخدام التباين المرن

  عباسي مراشت أ. ، كاجيمي نجفي س. ، ابراهمي ج. - 2004

• طرق التصوير الحراري والموجات فوق الصوتية والبصرية: بعد جديد في تشخيص الأخشاب المغطاة

  AVDELIDISB NP، KOUI M.، SFARRAA S.، TheODORAKEASB P. - 2013

تتمثل إحدى أهم نقاط المراقبة في مراقبة حالة الإجهاد لكتلة الصخور ، والتي يتم من خلالها تحديد أماكن تركيز التشوهات المرنة التي تظهر في الكتلة الصخرية المضطربة بسبب التطور أثناء التفريغ من الضغوط. يوجد حاليًا عدة طرق لتحديد الضغوط في كتلة صخرية.

تُستخدم طريقة التفريغ لقياس التشوهات المرنة في الصخور القوية بدرجة كافية بعد فصلها عن الكتلة الصخرية مع الاستعادة اللاحقة لخصائص عناصر الشكل الصخري.

يتم تحديد قيم الإجهاد في كتلة الصخور بثلاث طرق (الشكل 7):

استعادة مرنة لنهاية البئر عند حفر اللب (طريقة VNIMI) ؛

تغيير قطر الثقب المركزي في اللب المحفور (طريقة Hast) ؛

تشوه جدران الثقب المركزي في اللب المحفور (طريقة ليمان).

أرز. 7. مخطط تحديد الضغوط بطريقة التفريغ: -بواسطة VNIMI ؛ ثانيًا -حسب هاست ثالثا -على طول المصب. 1 -حفر بريمة؛ 2 -قياس جيد 3 -معدات التسجيل 4 -مستشعر نهاية البئر مقياس 5 سلالة 6 -مقاييس الضغط اللاصق

عند قياس التشوهات المرنة في كتلة صخرية نتيجة تفريغها من الضغوط ، من الضروري مراعاة تكسير الصخور وعدم تجانسها وقيم نسبة بواسون ومعامل المرونة واتجاه القياس وعمقه آبار. لهذه الأغراض ، يتم حفر الآبار في أماكن المراقبة.

تعتمد طريقة الحمل التعويضي على استعادة التشوه المرن بعد التحميل المتكرر لكتلة صخرية غير محملة جزئيًا بواسطة جهاز ضغط. يتم تثبيت جهاز قياس الضغوط في الكتلة الصخرية على معيار ، يتم صب الخرسانة في الآبار الضحلة المحفورة في جدار العمل (الشكل 8). يتم تثبيت جهاز ضغط في الفجوة المتكونة بالقرب من المعيار ، وهو أمر ضروري لتخفيف الضغط في المنطقة المرصودة. يرتفع الضغط المحدد في الفتحة ، الناتج عن الرافعة الهيدروليكية ، إلى المستوى الأولي ، والذي يتوافق مع حجم الضغط في المصفوفة في الوقت الحالي.

أرز. 8. مخطط تحديد الفولتية بطريقة الحمل التعويضي: 1 -الرافعات الهيدروليكية؛ 2 -خرطوم. 3 -مضخة هيدروليكية 4 -مقاييس الضغط

تعتمد طريقة فرق الضغط على إنشاء قيمة ضغط مبدئي قسري في بئر محفور في الصخر المحيط بمنجم ، حيث يتم وضع أسطوانة هيدروليكية (الشكل 9).

أرز. 9. مخطط لتحديد الضغوط بطريقة فرق الضغط: 1 -جهاز استشعار مائي. 2 -خط انابيب؛ 3 -مقياس ضغط التسجيل الذاتي 4 -أجهزة الصمامات 5 -مقياس تدفق الضغط 6 -مقياس الضغط؛ 7 -مضخة يدوية

نتيجة لتشوه الاسطوانة في البئر الناجم عن تغير في حالة الإجهاد لكتلة الصخور ، تتغير قراءات ضغط السائل على مقياس الضغط المتصل بالأسطوانة. الفرق بين القراءات على مقياس الضغط لقيم الضغوط الأولية واللاحقة يميز التغيرات في الضغوط في المنطقة التي تم مسحها في الزمان والمكان.

تعتمد طريقة الشوائب المرنة على ملاحظة التغيير في قيم الإجهاد في جهاز استشعار مصنوع من الزجاج أو المواد البصرية أو غيرها من المواد ، المرتبط بدعامة منجم أو صخرة (الشكل 10).

أرز. 10. مخطط لتحديد الضغوط بطريقة الشوائب المرنة: 1 -جهاز استشعار ضوئي 2 -طبقة اسمنتية

تعتمد طريقة البئر على قياس ضغط الصخور في الاتجاهين العرضي والطولي باستخدام مقياس الضغط الموجود في البئر (الشكل 11).

لحساب حجم حالة الإجهاد لكتلة الصخور عن طريق التشوهات المقاسة ، يتم استخدام صيغ نظرية المرونة مع مراعاة المعلمات الريولوجية للصخور ونسبة بواسون ومعامل المرونة.

أرز. 11. مخطط تحديد الضغوط بطريقة الآبار: 1 -قياس الضغط؛ 2 -دعم تشوه 3 -كابل

تعتمد الطريقة الصوتية على استخدام قدرة معظم الصخور على توليد نبضات صوتية مرنة من الكسور الدقيقة عندما تتغير حالة الإجهاد لكتلة الصخور.

تُستخدم الجيوفونات الكهروإجهادية والديناميكية الكهروديناميكية ومضخمات الطاقة الإلكترونية للإشارات التي تتلقاها الجيوفونات وأجهزة التسجيل المزودة بمصدر الطاقة وأسلاك التوصيل لتسجيل النبضات الصوتية الناشئة في الصخور (الشكل 12).

تعتمد طريقة الموجات فوق الصوتية على تسجيل سرعة الموجات المرنة التي تمر عبر كتلة صخرية في حالة الإجهاد (الشكل 12).

في المنطقة التي تم مسحها ، مع زيادة حالة الإجهاد للصخور ، تزداد سرعة مرور الموجات المرنة في كتلة الصخور وتنخفض مع انخفاض الضغوط. اعتمادًا على المهمة ، يتم تحديد عدد وعمق واتجاه الآبار التي يتم فيها تثبيت باعث ومستقبل الاهتزازات فوق الصوتية.

أرز. 12. مخطط من خلال قطع الأشجار: 1 و 2 - أقطاب كهربائية

أرز. 13. رسم تخطيطي للكهرباء سبر المصفوفة بين بئرين متوازيين: 1 -باعث. 2 و 2 " -جهاز استقبال (موقعان)

تعتمد الطريقة الكهربائية على تحديد المقاومة الكهربائية والتوصيل الكهربائي للصخور اعتمادًا على التغيرات في حالة الإجهاد في كتلة الصخور (الشكل 13).

يتم تثبيت أداة تسجيل في البئر المحفور. نتيجة لحركتها على طول البئر ، يتم تحديد التغييرات في المقاومة الكهربائية للصخور ، والتي ، مع مراعاة الارتباطات الراسخة ، تتوافق مع تغيير في حالة الإجهاد للكتلة الصخرية.

تتمثل طريقة القياس الإشعاعي في الحصول على معلومات حول التغير في شدة تدفق أشعة جاما ، اعتمادًا على التغيير في حالة الإجهاد في الكتلة الصخرية ، بعد مرورها عبر منطقة الصخور المدروسة.

يتحرك مصدر أشعة جاما ، الموجود في مسبار القياس ، على طول البئر. يتم تحديد حجم حالة الإجهاد للكتلة من خلال منحنى المعايرة للصخور المقابلة ، اعتمادًا على شدة تدفق الإشعاع.

يتم إجراء تقييم الحالة المجهدة نسبيًا للمصفوفة من خلال طرق التغيير:

قسم من البئر بمسافة من فوهة البئر ، عند مخرج وحجم رأس الحفر ؛

جهود الحفر عند حفر الآبار للخروج وحجم رأس الحفر ؛

جهود الضغط على الختم في الجدران أو نهاية البئر ؛

درجة تدمير النوى عند حفر الآبار.

يتم قياس حالة الإجهاد في كتلة الصخور وحول الأعمال تحت الأرض بطريقة التفريغ باستخدام أجهزة ومقاييس إجهاد موجودة في بئر بقطر من 36 مم إلى 76 مم ، وعمق يتراوح من 0.3 م إلى 20 م. في نفس الوقت ، يتم قياس التشوهات من 110-6 إلى 110. -3 وحدات من التشوهات النسبية ، حساسية الأجهزة هي 110-6 وحدات من التشوهات النسبية (الجدول 8).

أظهرت الدراسات التي تم إجراؤها أن أعمال المناجم وكتلة الصخور في تفاعل مستمر مع بعضهما البعض ولهما تأثير متبادل على معايير القياس في عملية مسح المناجم. لا يمكن ضمان السلامة التكنولوجية والبيئية لأعمال العملية الثانوية متعددة الأغراض إلا بشرط إجراء ملاحظات مسح لحالتهم في وضع المراقبة المستمرة أو المنفصلة في كل من الفضاء التكنولوجي تحت الأرض وفي الصخور المحيطة بالأعمال. يجب أن يتم توفير تتبع ديناميات التغييرات في معلمات حالة بيئة كائن المراقبة من خلال أنواع مختلفة من أجهزة الإشارة التي تثبت واحدًا أو أكثر من المستويات الحرجة.

الجدول 8. أدوات وأدوات لتحديد الضغوط في كتلة الصخور والهياكل تحت الأرض

اسم الجهاز	كود الصك	خطأ في القياس	قاعدة القياس	نطاق القياس	الصانع	معلومة اضافية
مجموعة من المعدات لطريقة التفريغ	DM-18 (مقياس الضغط) ؛ 71Р 01 (مرفق مقياس الضغط) ؛ م 195/1 ؛ SB-8M- (الجلفانومترات)	تشوهات 7؛ (التشوهات النسبية) حساسية الجهاز 110-6 (التشوهات ذات الصلة ،)	بئر د - 76 ملم بئر - 20 م		تحديد حالة الإجهاد لكتلة صخرية في التعدين تحت الأرض
طقم موحد		د بئر - 75 ملم	VNIMI ، فرع كولا لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية	تحديد الضغوط الميكانيكية في الكتلة الصخرية بطريقة التفريغ
جهاز التثبيت			معهد كريفوي روج للتعدين	تحديد الضغوط في الكتلة الصخرية بطريقة التفريغ الكامل
مجموعة معدات التفريغ	تشوه يتعلق. def. حساسية الجهاز 1 * 10-6 يتعلق. def.	د بئر - 36-112 مم بئر - 250 م		تحديد موتر الإجهاد الكامل في كتلة صخرية بطريقة التفريغ
محول هيدروليكي				IGD SO AN مدينة نوفوسيبيرسك	تحديد القيم المطلقة للضغوط وزياداتها التي تعمل في الكتلة الصخرية باستخدام طريقة فرق الضغط
قياس الضغط		د بئر - 45 ملم بئر - 280 م		تحديد الضغوط بطريقة التفريغ
مقياس تشوه المقعد من نوع السلسلة		الإزاحة الطولية: 0.2-0.01 مم ؛ الإزاحة الشعاعية: 0.001 مم	الإزاحة الطولية ؛ الإزاحة الشعاعية:		القياس المتزامن للتشوهات الطولية والقطرية للآبار حتى عمق 30 مترًا ، غير المملوءة بالماء
جهاز الموجات فوق الصوتية الألغام				IGTM AN UkrSSR دنيبروبيتروفسك	تحديد الخواص الفيزيائية والميكانيكية والتغيرات النسبية في حالة الإجهاد لكتلة صخرية بواسطة سرعة الموجات فوق الصوتية الطولية والعرضية
محطة المناجم بالموجات فوق الصوتية	SB - 22 (SHUS)		سرعة: 1000-5000 م / ث ؛ توهين		تقييم اضطراب وتوتر الصخور في الأعمدة وحول الأعمال من خلال سرعة وتخفيف الموجات المرنة

يجب أن يتم اختيار موقع أجهزة القياس في كل حالة محددة مع مراعاة العوامل الاقتصادية والتكنولوجية والعوامل الأخرى التي تحدد فعالية التحكم.

عند إجراء مسح المناجم في أعمال تحت الأرض لعملية ثانوية متعددة الأغراض ، يتم اجتيازها في صخور غير مستقرة (فئة III) وثبات متوسط ​​(فئة II) ، مؤمنة بخرسانة مسلحة متجانسة أو خرسانة معدنية أو خرسانة سابقة التجهيز أو تبطين خرساني مع دعم مرن ولاحق حشو مساحة التثبيت مع تصلب المرساة ، من الضروري تركيب أدوات قياس للعمل المستمر أو المنفصل. يعتمد تركيب جهاز معين على حالة الإنتاج والغرض من استخدامه. لذلك ، في عمليات التشغيل على المدى الطويل عند وضع المستودعات ، يُنصح بمراقبة كل من الصخور وبطانة العمل. لهذا ، من الضروري استخدام مستشعرات قياس النبض الإشعاعي المنفصلة. يتم تشغيلها اعتمادًا على المعلمات الثابتة المحددة في جهاز القياس ، وقدرة تحمل الصخور والامتثال الهيكلي للدعم. عند مراقبة حالة الكتلة الصخرية ، يتم تثبيت جهاز القياس في حفرة محفورة في الصخر المحيط بالمنجم. يتم تحديد التغييرات في الخصائص الهندسية والقوة للدعم عند تثبيت الجهاز على الدعم.

يتعلق الاختراع بمجال الاختبار غير المدمر للخصائص الفيزيائية للمواد. تتكون الطريقة من قياس معلمات المجالات المغناطيسية على سطح الكائن قيد الدراسة وتحديد منطقة تراكم الاضطرابات المقابلة للمناطق الشاذة للضغوط الداخلية. يتم قياس القيمة المطلقة للحد الأقصى للمكوِّن الطبيعي لشدة المجال المغناطيسي ، بالإضافة إلى قياس النفاذية المغناطيسية للمادة في منطقة القوة القصوى ، ويتم حساب قيمة الضغوط الداخلية ، وفقًا للضغط- يتم الحكم على حالة الإجهاد للمادة قيد الدراسة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك تحديد اتجاه الحد الأقصى للمكون المماسي لشدة المجال المغناطيسي ، وقياس قيمته المطلقة وحساب متجه أقصى الضغوط الداخلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لإحدى الطرق المعروفة قياس المسافة من سطح الكائن قيد الدراسة إلى منطقة الضغوط الداخلية غير الطبيعية ، وحساب كمية الطاقة المتراكمة في هذه المنطقة ، والتي يمكن استخدامها للحكم على درجة نشاط بدء الكراك والنمو. يجعل الاختراع من الممكن الحصول على الخصائص الكمية للضغوط الداخلية. 4 سي ص. يطير.

يتعلق الاختراع بمجال الاختبار غير المدمر للخصائص الفيزيائية للمواد الهيكلية ، وخاصة المغناطيسية الحديدية ، بالطرق المغناطيسية ويمكن استخدامه لقياس خصائص حالة الإجهاد والانفعال للمواد والمفاصل الملحومة في أجزاء من الهياكل المختلفة من أجل الأغراض الحرجة ، على سبيل المثال ، في الجمالونات الملحومة والمثبتة ، في جدران خطوط الأنابيب ، وأوعية الضغط والأشياء الأخرى للطاقة والصناعات الكيماوية والهندسية وأنواع مختلفة من النقل ، والتي تتعرض لأحمال كبيرة أثناء التشغيل. تحتوي التشخيصات الحديثة على ترسانة كبيرة من أنواع الأدوات وطرق قياس الخصائص الميكانيكية للمواد ، والمكان الرئيسي في هذه الترسانة يشغلها طرق وأدوات لقياس الضغوط الداخلية المتبقية والعمل. يمكن تقسيم جميع الطرق المغناطيسية المعروفة لتشخيص المواد الإنشائية إلى مجموعتين: نشطة - مع إنشاء مجال مغناطيسي "قسري" لاتجاه معين في مادة الجزء الذي تم فحصه والسلبي - باستخدام المغناطيسية المتبقية للمنتج المتسبب بواسطة المجالات المغناطيسية الخارجية ذات الأصل الطبيعي أو الاصطناعي. إن عيوب الطرق المغناطيسية النشطة المعروفة لتشخيص حالة المواد الإنشائية متأصلة في الجوهر المادي لهذه الطرق ويتم التعبير عنها في عدم الحساسية الكاملة للشذوذ المادي الموجود في عمق الجزء ، بالإضافة إلى الحالات الشاذة (حتى الشقوق) الموجودة في سطح الجزء ، ولكنه موجه على طول خطوط المجال المغناطيسي. الحقول. تعتبر الطرق المغناطيسية السلبية المعروفة لتحديد حالة الإجهاد والانفعال للمواد الهيكلية المغناطيسية أداة أرق ، لأنها تسمح لك بمراقبة التغيير في الضغوط المتبقية نوعيًا تحت تأثير القوى الخارجية. عيوب الطرق المغناطيسية السلبية هي الحساسية المنخفضة للأشكال الشاذة الموجودة في عمق المادة ، وغموض نتائج تحديد حالة الإجهاد والانفعال. تعتمد هذه الطرق على اعتماد الخصائص المغناطيسية للمادة على هيكلها أو حالة طورها ، والتي يتم تحديدها من خلال التاريخ التكنولوجي أو التشغيلي للمادة وتبدأ في التغيير بشكل ملحوظ فقط عند القيم الكبيرة للتشوهات البلاستيكية المقابلة لما يقرب من - مستويات حدود الضغوط الميكانيكية. علاوة على ذلك ، فإن أدوات التشخيص المعروفة حاليًا تقيس فقط بعض معلمات المجالات الفيزيائية المستخدمة ، والتي لا ترتبط عمومًا بالضغوط الميكانيكية في شكلها النقي ، ولكن بمجموعة من خصائص حالة الإجهاد والانفعال للمادة ، والتي ترتبط بشكل غير كافٍ. مدروسة وليست دائمًا تبعيات رتيبة ولا لبس فيها ... هذا يعني أن المعلمات المقاسة لا يمكن أن تميز حالة المادة بشكل موثوق. الأقرب هو طريقة تحديد مناطق الضغوط المتبقية في المنتجات المصنوعة من مادة مغناطيسية حديدية ، والتي تتكون من قياس المكونات العادية والماسية لشدة المجال المغناطيسي الشارد في كل مجموعة من النقاط على سطح الجسم قيد الدراسة بمقارنة القيم المقاسة لمكونات شدة المجال المغناطيسي ونقطة بنقطة ، حيث تتساوى مكونات الضغط الطبيعي والماسي ، حدد حدود منطقة الإجهاد المتبقية. إن عيب هذه الطريقة في تحديد مناطق الإجهاد المتبقية هو خطأ كبير ناتج عن ضبابية كبيرة لحدود المساواة بين المكونات العادية والماسية لشدة المجال المغناطيسي بسبب الاعتماد القوي على حجم المكون المماسي على المسافة من سطح الجسم قيد الدراسة واتجاه قياسه. ومع ذلك ، فإن العيب الرئيسي لهذا وجميع الطرق المعروفة الأخرى لتحديد خصائص حالة الإجهاد والانفعال لمادة الأجزاء الهيكلية هو استحالة الحصول على القيم المطلقة للخصائص المدروسة ، مما يدل على الدرجة الكمية للقرب من حالة الإجهاد والانفعال الموجودة بالفعل في مادة الهيكل إلى الحالة الحرجة. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه في معظم الحالات ، يتم استخدام مصطلح "الضغوط المتبقية" بشكل غير صحيح ، حيث تعمل الضغوط المتبقية في أي هيكل تشغيلي جنبًا إلى جنب مع ضغوط حمل العمل والضغوط الناشئة أثناء تقادم المواد وتدهورها ، ينبغي للمرء أن يتحدث عن "ضغوط داخلية". تتمثل المهام التي يتعين حلها بواسطة الاختراع الحالي في الحصول على الخصائص الكمية لحالة الإجهاد والانفعال للمواد الهيكلية (المعادن المغناطيسية بشكل أساسي) مع زيادة حساسية النتائج ودقتها وموثوقيتها من خلال استخدام المجالات المغناطيسية الداخلية التي تم إنشاؤها بواسطة العيوب الدقيقة الهيكل - الاضطرابات وتجمعاتها. توفر الطريقة المطورة:

الحصول على الخصائص الكمية للضغوط الداخلية ؛

الحصول على معلومات كمية حول درجة الخطر أو نشاط الشقوق الأولية والمتطورة ؛

إعادة بناء الحقول العددية والمتجهة لتوزيع الإجهاد الداخلي ؛

إمكانية التنبؤ بديناميات التغيرات في حالة الإجهاد والانفعال للمواد الإنشائية في ظروف التشغيل الحقيقية. يتم تحقيق حل المهام المحددة من خلال حقيقة أنه في طريقة تحديد خصائص حالة الإجهاد والانفعال لمواد الأجزاء والهياكل ، والتي تتمثل في قياس معلمات الحقول المغناطيسية على سطح الكائن قيد الدراسة ، من خلال تغيير مناطق تراكم الاضطرابات المقابلة للمناطق الشاذة للضغوط الداخلية التي يتم قياسها ، القيمة المطلقة للحد الأقصى للمكوِّن الطبيعي لشدة المجال المغناطيسي ، بالإضافة إلى قياس النفاذية المغناطيسية للمادة في منطقة القوة القصوى ، وحساب قيمة الضغوط الداخلية ، والتي تستخدم للحكم على حالة الإجهاد والانفعال للمادة قيد الدراسة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد اتجاه الحد الأقصى للمكون العرضي لشدة المجال المغناطيسي بشكل إضافي ، ويتم قياس قيمته المطلقة ، ويتم حساب متجه الضغوط الداخلية القصوى. بالإضافة إلى ذلك ، تقيس إحدى الطرق المعروفة بالإضافة إلى ذلك المسافة من سطح الكائن قيد الدراسة إلى منطقة الضغوط الداخلية غير الطبيعية ، وتحسب كمية الطاقة المتراكمة في هذه المنطقة ، والتي تُستخدم للحكم على درجة بدء الشق ونموه نشاط. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء القياسات على كامل سطح الكائن قيد الدراسة ، ويتم إجراء الحسابات اللازمة ، ويتم إنشاء الحقول القياسية أو المتجهة لتوزيع الضغوط الداخلية. وأخيرًا ، يتم إجراء القياسات مرة أخرى ، بعد فترة معينة من تشغيل الكائن الذي تم فحصه ، تتم مقارنة مجالات توزيع الضغوط الداخلية وتقدير معدل تدهور المادة من الاختلاف في قيم الإجهاد ، والمنطقة ويتم تحديد اتجاه التدمير المحتمل من خلال طبيعة التغيير في الحقول. يكمن جوهر الطريقة المقترحة في استخدام القليل من المعرفة وغير المكتشفة في جانب خصائص التطبيق العملي للعيوب في التركيب البلوري للمعادن - الاضطرابات. الخلع كجسم موجود بالفعل له خصائص فيزيائية حقيقية تمامًا بسبب عدم توازن الحقول الكهرومغناطيسية الناتجة عن التدمير المحلي لعناصر الشبكة الذرية البلورية. في حالة مادة مغناطيسية حديدية ، يكون العنصر الشبكي مكعبًا به ذرات في أركانه ، والشبكة بأكملها عبارة عن بنية مكانية صارمة. يتجلى تدمير هذا النظام في ظهور نصف مستوي ، وهو نوع من الإسفين ، توجد عند حدوده شحنات كهربائية "مقطوعة" ولحظات دوران. إن وجود كمية زائدة من الإلكترونات الحرة على جانبي الحدود يجعل من الممكن تعويض عدم توازن الشحنات الكهربائية ، ومع ذلك ، فإن الإلكترونات "الجديدة" غير قادرة على تعويض الاختلاف في لحظات الدوران ، مما يؤدي إلى الظهور من لحظة مغناطيسية أولية - مصدر المجال المغناطيسي الجوهري للخلع. نظرًا لأنه في المادة ، حتى في حالة عدم الإجهاد ، يوجد عدد كبير من الاضطرابات ، فإن المادة عبارة عن مجموعة من "المغناطيسات" الموجهة بشكل تعسفي والتي تخلق مجالها المغناطيسي المتكامل للمادة. في مادة متجانسة مثالية ، تكون قوة المجال المغناطيسي الناتج عن اللحظات المغناطيسية للاضطرابات مساوية للصفر. لكن أي عدم تجانس للمادة ، المتأصل في جميع المواد الحقيقية ، يتسبب في إزاحة وتجميع الاضطرابات ، مما يؤدي إلى ظهور مجموعات من الاضطرابات ، والتي لها لحظات مغناطيسية كبيرة بشكل ملحوظ. هذا هو سبب تفاوت شدة المجال المغناطيسي. نظرًا لأن المقاومة المغناطيسية للمواد المغناطيسية صغيرة ، فإن التدفقات المغناطيسية الناتجة عن تراكمات الاضطرابات ، والتي يتم تلخيصها في ناقلات ، ستنتشر في جميع أنحاء الحجم الكامل للمادة قيد الدراسة بأقل خسائر ممكنة ، مما يجعل من الممكن تسجيل تراكمات الاضطرابات الموجودة غير فقط على سطح الجزء الذي تم فحصه ، ولكن أيضًا في سمك المادة.حتى على الجانب الآخر من الجزء. هذا ما يفسر الحساسية العالية للطريقة الجديدة. وبالتالي ، فإن الاختلاف الأساسي بين الطريقة المقترحة والطرق المغناطيسية المعروفة هو أنه يتم قياس معلمات المجالات المغناطيسية الجوهرية للاضطرابات ومجموعاتها ، بينما تقيس جميع الطرق المغناطيسية المعروفة الحقول الشاردة ، أي انحرافات المجالات المغناطيسية التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع بسبب عدم تجانس المادة قيد الدراسة. في هذه الحالة ، الحقول التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع ، والتي تمتلك طاقة أعلى بكثير من الحقول الذاتية لمجموعات التفكك ، تكاد تقضي على الأخيرة تمامًا. وتجدر الإشارة إلى أن الطريقة المقترحة يمكن ، من حيث المبدأ ، أن تطبق لتشخيص المواد المغناطيسية. ومع ذلك ، هناك مضاعفات تقنية خطيرة مرتبطة بالمقاومة المغناطيسية العالية لهذه المواد وتؤدي إلى الحاجة إلى ضمان حساسية عالية لمسار الاستقبال والتعويض العميق للمجالات المغناطيسية الخارجية. في حالة المواد المغناطيسية ، يكون تطبيق الطريقة المقترحة مستحيلًا نظرًا لحقيقة أن عنصرًا من بنيتها البلورية عبارة عن مكعب محوره الوجه أو الجسم ، ولا يؤدي تدميره إلى عدم توازن اللحظات المغناطيسية. الطريقة يتم تنفيذها على النحو التالي. تحريك مستشعر شدة المجال المغناطيسي فوق سطح الكائن قيد الدراسة ، وفقًا لقراءات الجهاز ، يتم العثور على حد أقصى عالمي أو محلي وقيمة المكون الطبيعي للقوة - يتم قياس H z ، ثم واحد من الطرق المعروفة هي قياس النفاذية المغناطيسية المطلقة للمادة في المنطقة القصوى. إذا كان الجهاز المستخدم يقيس النفاذية المغناطيسية النسبية ، فسيتم حساب المطلق بالصيغة:

حيث 0 هي النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ. نظرًا لأن الخلع أو تراكمه هو ثنائي القطب المغناطيسي ، فإن القوة المؤثرة على نهايات ثنائي القطب - حدود عيب عنصر في التركيب البلوري - حافة الكراك المستقبلي ، يتم تحديدها بالصيغة التالية:

F z = B z H z S d، (2)

حيث B z هو إسقاط الحث المغناطيسي على السطح الطبيعي للمنتج في منطقة التوتر الأقصى ، و:

ب ض = أ ح ض ؛ (3)

هنا S d هي مساحة السطح التي يخترقها التدفق المغناطيسي. ولكن نظرًا لأن هذا السطح هو السطح الذي تعمل عليه قوة المجال المغناطيسي ، فمن الممكن تحديد حجم إسقاط الضغط الذي يعمل في منطقة الخلع أو تراكمها:

Z = F z: S d = a (H z) 2. (4)

وبالتالي ، يتم الحصول على تقدير كمي لحجم الضغوط الداخلية التي تعمل في منطقة العيب الأولي أو المتزايد. في مثل هذا المتغير ، يتم تطبيق الطريقة بشكل مناسب في تحديد حالة الإجهاد والانفعال لمادة المنتجات الرقيقة التي تخضع للتحميل أحادي المحور. من خلال تنفيذ عمليات مماثلة في نقاط محددة بواسطة شبكة إحداثيات محددة أو محددة ، من الممكن إنشاء مجال قياسي لتوزيع الضغط الداخلي. للحصول على خاصية أكثر اكتمالا لحالة الإجهاد والانفعال لمادة المنتجات السائبة أو في حالة التحميل المعقد ، من الضروري بالإضافة إلى ذلك قياس المكون العرضي لشدة المجال المغناطيسي في نفس النقاط التي تم فيها قياس المكون الطبيعي . للقيام بذلك ، من الضروري ، عن طريق تدوير مستشعر التوتر ، إيجاد القيمة القصوى للمكون العرضي - H ، وقياس قيمته والزاوية - بين اتجاه الحد الأقصى للمكون المماسي وأحد محاور تستخدم نظام الإحداثيات. في هذه الحالة ، يتم تحديد متجه شدة المجال المغناطيسي بواسطة المعامل - | H | وزوايا التوجيه - و. لحساب المعامل - | H | والزاوية في المستوى العادي لسطح الكائن الذي تم فحصه ، استخدم الصيغ التالية:

| ح | = [(H z) 2 + (H) 2] 0.5 (5)

Arctg (H z: H). (6)

بعد ذلك ، بعد إجراء حسابات مشابهة لتلك المذكورة أعلاه ، من الممكن الحصول على الخصائص الكاملة لمتجه الإجهاد الداخلي في نقطة منفصلة (منطقة محلية) وإنشاء الحقول المتجهة لتوزيع الضغوط الداخلية في المنتج قيد الدراسة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا قمت بقياس المسافة إلى المنطقة الشاذة L وسمكها L بواسطة بعض الطرق المناسبة للطرق المعروفة (على سبيل المثال ، الموجات فوق الصوتية) ، وبواسطة إحداثيات هذه المنطقة على خريطة توزيع مجال الضغط لحساب مساحة المنطقة S 3 ، ثم يمكنك حساب W 3 - قيمة الطاقة المخزنة في تراكم الاضطرابات وتحديد نشاط تنوي الكراك أو نموه:

تجدر الإشارة إلى أن الصيغ أعلاه توضح منهجية حساب معلمات خصائص حالة الإجهاد والانفعال للمادة ويمكن استخدامها لإجراء حسابات تقريبية في أشياء ذات شكل بسيط. عند دراسة الأشياء الحقيقية ، وكذلك للحصول على نتائج أكثر دقة ، من الضروري مراعاة هندسة الكائن والمنطقة ، والتي ستنعكس في الصيغ من خلال إدخال وظائف تصف هندسة وطبيعة توزيع شدة المجال المغناطيسي والانتقال إلى التكامل على السطح من أجل الضغوط الداخلية وزيادة حجم الطاقة. في الوقت نفسه ، يمكن تطوير برامج خاصة لكائنات من نفس النوع. مصادر المعلومات التي تؤخذ في الاعتبار

1. أجهزة الاختبار غير المتلف للمواد والمنتجات. كتيب ، T. 2 ، -M ،: الهندسة الميكانيكية ، 1986 2. الاختبار غير المتلف. ، الكتاب. 3. ، التحكم الكهرومغناطيسي ، -M: المدرسة العليا ، 1992 3. براءة اختراع RF ، M. G 01 L 1/12، N 1727004، 1990 4. Ch. Kittel، Elementary physics of a solid، -M.: Nauka، 1969 5. Fridman Ya. B.، الخواص الميكانيكية للمعادن ، الجزء الأول ، التشوه والكسر ، إد. "الهندسة الميكانيكية" ، موسكو ، 1974

مطالبة

1. طريقة لتحديد خصائص حالة الإجهاد والانفعال لمواد الأجزاء والهياكل ، والتي تتمثل في قياس معلمات المجالات المغناطيسية على سطح الكائن قيد الدراسة ، وفقًا لقياس مناطق تراكم يتم تحديد الاضطرابات المقابلة للمناطق الشاذة للضغوط الداخلية ، وتتميز بأنها تقيس القيمة المطلقة للحد الأقصى للمكون الطبيعي للحقل المغناطيسي للضغط ، بالإضافة إلى قياس النفاذية المغناطيسية للمادة في منطقة الحد الأقصى من التوتر ، وحساب قيمة الضغوط الداخلية ، والتي تستخدم للحكم على حالة الإجهاد والانفعال للمادة قيد الدراسة. 2. تتميز الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 1 ، بأنه يتم تحديد اتجاه الحد الأقصى للمكوِّن المماسي لشدة المجال المغناطيسي ، وقياس قيمته المطلقة ، وحساب متجه الضغوط الداخلية القصوى. 3. الطريقة وفقًا للمطالبة 1 أو 2 ، والتي تتميز بالإضافة إلى ذلك ، بإحدى الطرق المعروفة ، يتم قياس المسافة من سطح الكائن قيد الدراسة إلى منطقة الضغوط الداخلية غير الطبيعية ، وكمية الطاقة المتراكمة في هذا يتم حساب المنطقة ، والتي على أساسها يتم الحكم على درجة نشاط التنوي ونمو الشقوق ... 4. الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 1 أو 2 ، والتي تتميز بأن القياسات يتم إجراؤها على كامل جسم الكائن قيد الدراسة ، وبعد الحسابات المناسبة ، يتم تكوين صورة لتوزيع الحقول العددية أو المتجهة للضغوط الداخلية. 5. الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 4 ، وتتميز بتكرار القياسات بعد فترة معينة من تشغيل الكائن قيد الدراسة ، ومقارنة أنماط توزيع مجالات الضغط الداخلي ، وتقدير معدل تدهور المواد من الفرق في يتم تحديد قيم الإجهاد ، ومنطقة واتجاه التدمير المحتمل من خلال التغيير في نمط المجال.

دكتوراه في العلوم التقنية ، البروفيسور دوبوف أ.أ.د. فلاسوف ف.

مقدمة

تم تحديد الأساس الأيديولوجي لمفهوم الطاقة لتشخيصات SSS من خلال نتائج دراسة العمليات الموضوعية لإعادة توزيع الطاقة الذاتية للمادة وإنشاء انتظام يصف الروابط الموجودة بشكل موضوعي للخصائص الكلية للمادة مع معلمات التأثير الخارجي والاستجابة للتأثير.

في عملية تطوير هذا المفهوم ، نشأت الحاجة ، ثم نشأت الفرصة لإنشاء أداة لمزيد من البحث والتطوير للنظرية - نموذج مادة ديناميكي جديد ذاتي التنظيم رباعي الأبعاد يأخذ في الاعتبار تفاعل العادي و إجهادات القص والتشوهات ، وهو نموذج يغير معلماته اعتمادًا على السعة (حتى التدمير) وخصائص التأثيرات الخارجية (من الاستاتيكية ودون فوق الصوتية إلى الموجات فوق الصوتية).

تم الإبلاغ عن مفهوم الطاقة لتشخيص SSS للمواد وأهم نتائجها من قبل V.T. Vlasov. في المجالس العلمية والتقنية للمعهد الحكومي للمشاكل الفيزيائية والتقنية (رئيس المجلس العلمي والتقني الأكاديمي Lupichev LN) والمعهد الدولي لسلامة الأنظمة التقنية المعقدة على أساس معهد الهندسة الميكانيكية الروسي أكاديمية العلوم (رئيس المجلس العلمي التقني عضو مراسل في الأكاديمية الروسية للعلوم NA Makhutov) وحصل على تقييم عال.

1. الضغوط الداخلية والتصنيف والتأثير على قوة المواد

السبب الأكثر خطورة للتدمير المفاجئ للأشياء هو الضغوط الميكانيكية الداخلية المتبقية التي تنشأ في جزء أو مفصل ملحوم أو هيكل ككل. يمكن أن تصل هذه الضغوط في الفولاذ إلى مقاومة الخضوع ، وفي سبائك الألومنيوم والتيتانيوم 70-80٪ من مقاومة الخضوع وغالبًا ما تكون أكثر خطورة من حيث تقليل القوة من بعض أنواع العيوب.

عادة ما تسمى الضغوط المتبقية تلك الضغوط الموجودة والمتوازنة داخل مجموعة صلبة وصلبة من المواد ، أو هيكل مسبق الصنع أو ملحوم بعد القضاء على الأسباب التي تسببت فيها. تكون هذه الضغوط داخلية دائمًا ، ويرتبط تكوينها دائمًا بتشوهات خطية أو حجمية غير متجانسة في الأحجام المجاورة للمادة أو الوحدة أو الهيكل.

تنقسم الضغوط المتبقية إلى ثلاثة أنواع ، وتصنفها وفقًا لطول مجال القوة الذي تخلقه:

• النوع الأول- متوازن 1) في أحجام عيانية (داخل جزء أو هيكل) ؛
• النوع الثاني- الموازنة في الأحجام الدقيقة (داخل بلورات الهيكل المعدني) ؛
• النوع الثالث- متوازن في الأحجام فوق الميكروسكوبية (داخل الشبكة البلورية). لأول مرة في عام 1935 ، تم تقديم مثل هذه التعريفات للضغوط المتبقية من قبل N.N. Davidenkov.

1) مصطلح "متوازن" ليس صحيحًا تمامًا ، وسيكون من الأصح استخدام مصطلح آخر ، على سبيل المثال ، "تطوير" أو "نشأ". الحقيقة هي أن التوترات من جميع الأنواع الثلاثة مترابطة وكل من التوترات هو سبب أو نتيجة التوترات من الأنواع "المجاورة" ، وفي حالة "التوازن" داخل مجلداتنا ، سيكون لدينا الاكتفاء الذاتي التوترات التي لا ترتبط ببعضها البعض.

بشكل عام ، بدأت دراسة الضغوط المتبقية منذ وقت طويل. تم إجراء الدراسات الجادة الأولى بواسطة V.I. Rodman. في عام 1857 ثم أوموف آي. في عام 1871. تم وضع بداية البحث المنهجي في عام 1887 من قبل N.V. Kalakutskiy ، الذي كان أول من طور طريقة لحساب الضغوط المتبقية وكان أول من اقترح طرقًا تجريبية لقياسها. في السنوات اللاحقة ، تم تقليل طرق دراسة الضغوط المتبقية بشكل أساسي إلى تطوير طرق لقياسها - وهي مشكلة عملية مهمة في مشكلة تحديد موثوقية الهياكل.

كما هو مذكور أعلاه ، تشير الضغوط المتبقية إلى الضغوط الداخلية للمادة. الضغوط الداخلية هي مظهر من مظاهر عمليات تفاعل الطاقة الداخلية للمادة مع طاقة مجال خارجي (القوة والحرارة وما إلى ذلك) التي تؤثر على المادة ، وهي مصممة على شكل جزء أو هيكل معين. لذلك ، تشمل الضغوط الداخلية أيضًا الضغوط التي تنشأ في مادة جزء أو بنية مستغلة تحت تأثير المجالات الخارجية وتحدد مقاومة المادة للتأثيرات الخارجية - قوتها. في الوقت نفسه ، يؤدي تغيير وإعادة توزيع الطاقة الداخلية للمادة بين مكوناتها تحت تأثير حمل التشغيل إلى ظهور ضغوط متبقية "جديدة". لتجنب الالتباس يُنصح بإدخال التصنيف التالي للضغوط الداخلية:

• الضغوط التكنولوجية المتبقية- هذه الضغوط ناتجة عن العمليات الفيزيائية والكيميائية الفيزيائية التي تبدأ في المادة أثناء تصنيع جزء أو هيكل 2) وتستمر بعد التصنيع ؛
• تحميل الفولتية- هذه هي الضغوط التي تنشأ في مادة الجزء أو البنية المستغلة كتفاعل مرن للمادة إلى حمل خارجي ، وتختفي ضغوط الحمل عند إزالة التأثير الخارجي ؛
• الضغوط المتبقية التشغيلية- هذه ضغوط ناتجة عن عمليات تفاعل الطاقة الداخلية الجوهرية للجزء أو مادة الهيكل مع طاقة المجال الخارجي ، والتي تنشأ وتتراكم في المادة خلال العمر التشغيلي الكامل للجزء أو الهيكل ؛
• جهد التشغيلهو مجموع متجه للضغوط التكنولوجية والحمل والتشغيل ؛
• الفولتية الفعليةهو مجموع متجه للضغوط التكنولوجية والتشغيلية في وقت القياسات.

2) كل عملية تكنولوجية للدورة الكاملة لتصنيع جزء أو هيكل تقدم بالتسلسل ضغوط متبقية خاصة بها بسمات مميزة. ستكون الضغوط التكنولوجية المتبقية نتيجة تفاعل ناقل الحركة الديناميكي.

هكذا، القوة والموثوقية والملاءمةهياكل ملحومة للاستخدام وفقًا للغرض التشغيلي في كثير من النواحي يتم تحديدها من خلال وجود وطبيعة وحجم الضغوط العاملة والداخلية الفعلية.من نواح كثيرة ، ولكن ليس كلها ، ويرجع ذلك إلى تدهور المواد أثناء التشغيل طويل الأمد.

2. تدهور المادة ودورها في متانة المادة

في الواقع ، في مرحلة تصميم وبناء الأجسام ، تُعرف الخواص الميكانيكية للمواد الإنشائية المستخدمة بالدقة المطلوبة ، وإذا كان من الممكن تحديد الضغوط المتبقية تجريبيًا ، فيمكن أيضًا تقدير مصدر القوة الأولية للكائن . علاوة على ذلك ، لا يبدو أن دقة وموثوقية تقييم مورد كائن ما في مرحلة بنائه سمة خطيرة ، لأن هناك اختبارات ما قبل الإطلاق ، و 15 أو 20 عامًا من الموارد ليست مهمة جدًا - إنها كذلك لا يزال بعيدا!

ولكن عندما اقترب ، وفي بعض الحالات ، يكون تاريخ التآكل المادي المتوقع للمعدات والهياكل قد حان بالفعل ، أصبحت دقة وموثوقية تقييم الموارد المتبقية ، بالمعنى الحرفي للكلمة ، أمرًا حيويًا. هذا هو المكان الذي تصبح فيه طرق تحديد الموارد المتبقية للأشياء الحرجة وطرق تمديد شروط تشغيلها الآمن ، مع مراعاة الظروف الحقيقية ، التي تؤدي غالبًا إلى تغييرات غير متوقعة في خصائص المادة ، إلى تدهورها ، وثيقة الصلة. والمرحلة الأخيرة من التدهور المادي هي بالفعل عيوب ظهرت حديثًا ، وعملية "النمو" التي تكون في ظل ظروف تشغيل هيكل مصنوع من مادة مهينة غير مفهومة جيدًا وغالبًا ما تتطور مثل الانهيار الجليدي ، وبالتالي فإن الوقت المتبقي قبل تدمير تبين أن الهيكل غير معروف وغالبًا ما يكون قصيرًا جدًا لمنع وقوع كارثة.

لذلك ، للحصول على نتائج موثوقة لحساب العمر المتبقي لقوة الأجسام التي تعمل لفترة طويلة ، من الضروري معرفة أولاً وقبل كل شيء الخصائص الميكانيكية الفعلية للمادة 3) وخصائص حالة الإجهاد والانفعال ،تم تطويره حتى الآن نتيجة لتشغيل المرفق.

3) لاحظ أنه بدون معرفة الخصائص الميكانيكية الفعلية للمادة التي تم تطويرها أثناء التشغيل طويل المدى للكائن ، لا معنى لطلب الحصول على القيم المطلقة للضغوط الداخلية - لا يوجد شيء يمكن مقارنتها به! في هذه الحالات ، تكون التغييرات النوعية في مجال الإجهاد أكثر فائدة.

أصبحت هذه المشكلة هي المشكلة الرئيسية ليس فقط في دراسة وتقييم القوة الساكنة للأجسام ، بل أصبحت حاسمة في دراسة وتقييم قوة التعب بسبب الطبيعة المحلية لفشل التعب واعتمادها القوي على الإجهاد الفعلي. حالة المادة.

لذلك ، عند حل مشكلة موثوقية المرافق الحيوية ، نشأت المهام التالية بالتسلسل:

• تحديد الضغوط المتبقية;
• تحديد طبيعة الضغوط الداخلية وقيم المكونات;
• تحديد الخصائص الميكانيكية الفعلية للمادة وخصائص حالة الإجهاد والانفعال.

من الواضح تمامًا أن مثل هذا الاحتمال يجب توفيره بطرق غير مدمرة لتشخيص حالة المواد الإنشائية. لكن هل هم مستعدون للتعامل مع مثل هذه المهام؟

تكمن الحداثة الأساسية لطريقة MMM في استخدام ظاهرة "اللدائن المغناطيسية" الموجودة بشكل موضوعي ، ولكن لم يتم دراستها مسبقًا. تتطلب دراسة العمليات المعقدة لإعادة توزيع الطاقة الذاتية لمادة ما تحت تأثير القوة الخارجية و / أو المجالات المغناطيسية معرفة ليس فقط من مجالات فيزياء المعادن ، ونظريات المرونة ، واللدونة والقوة ، وميكانيكا التصدع ، وأساسيات الهندسة الراديوية وحتى الديناميكا الحرارية ، لكنهم اضطروا إلى اللجوء إلى مجالات العلوم مثل فيزياء الكم ، وفيزياء الحالة الصلبة ، ونظرية الاضطرابات ، ونظرية المجال الكهرومغناطيسي - على ما يبدو بعيدًا عن المشكلات العملية التي يتم حلها. لكن النتائج التي تم الحصول عليها فاقت التوقعات: لم يكن من الممكن فقط إنشاء علاقة وظيفية لمختلف مجالات الطاقة الداخلية مع بعضها البعض ومع المجالات الخارجية ، مما يضمن تطوير طرق التشخيص النشطة المعروفة مثل طريقة القوة القسرية ، والطريقة للمغنطة المتبقية ، وطريقة ضوضاء باركهاوزن ، وما إلى ذلك ، ولكن أيضًا للكشف عن المعايير الكمية لتحديد المجالات المغناطيسية القوية والضعيفة ، وعلاقات الطاقة بين القوة والمجالات المغناطيسية التي تحدد حدود المرونة المغناطيسية وظاهرة اللدائن المغناطيسية ، والتي يتم إدخالها في الاستخدام العملي لأول مرة.

بعض نتائج العمل المشترك في مجال الدراسات التجريبية والنظرية لفيزياء الظواهر المغناطيسية لا تتناسب حقًا مع المفاهيم الكلاسيكية للمغناطيسية وبنية المجال. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، فهي لا تتعارض فحسب ، بل تمحو أيضًا البقع "البيضاء" في نظرية المغناطيسية ، والتي لطالما كانت معروفة جيدًا للمتخصصين العاملين في هذا المجال.

لاحظ أن لم نتلق نظامًا من الحقائق الثابتة المنفصلة، التي أكدتها نتائج الدراسات التجريبية التي أجرتها Dubov A.A ، والتجارب التي تم الحصول عليها حتى قبل ذلك ، بالطبع ، بشكل مستقل عنه من قبل باحثين محليين وأجانب معروفين للظواهر المغناطيسية ، وقد تم تطوير نظرية بنية المجال المبنية منطقيًا على مثال الحديد.

تم تقديم النتائج التي تم الحصول عليها في عام 2002 في سانت بطرسبرغ في المؤتمر السادس عشر لعموم روسيا حول التشخيص وبمزيد من التفاصيل في عام 2003 في المؤتمر الدولي الثالث "تشخيص المعدات والهياكل باستخدام MMM". يهتم العمل بالمتخصصين العاملين بنشاط في مجال تشخيص مواد SSS بالطرق المغناطيسية. ومع ذلك ، في أي من هذه التقارير ، للأسف ، لم نر علماء مغناطيس روسيين معروفين.

نقوم حاليًا بإعداد كتاب للنشر ، والذي يقدم محتوى مفصلاً للعمل المنجز.

3. تصنيف وتحليل الطرق الفيزيائية لتشخيص المواد الإنشائية

أتاح تحليل اتجاهات تطوير الأساليب ووسائل التحكم غير المدمرة الحالية 4) الاقتراب من الإجابة على هذا السؤال. دعونا ننظر في ديناميات توزيع جهود العلماء في تطوير أساليب ووسائل التشخيص ، والجمع بين موضوعات البحث ذات الصلة في الاتجاهات.

4) تم التحليل على أساس مواد من مؤتمرات وندوات دولية ودوريات خاصة للفترات من 1966 إلى 1974 (تم تمثيل العينة بـ 125 مطبوعة) ومن 1987 إلى 1994 (تم تحليل أكثر من 1000 تقرير ومقال. هنا).

الجدول 1.ديناميات توزيع القوى العلمية في المجالات.

لاحظ أنه منذ بداية التسعينيات ، أصبح البحث عن طرق جديدة لتشخيص المواد هو الاتجاه الرئيسي في تطوير أدوات التشخيص. في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن الزيادة الملحوظة حاليًا في كثافة العمل على البحث عن مناهج جديدة للتشخيص هي بالفعل الارتفاع الثالث والأكثر قوة في الاهتمام بهذا الاتجاه ، والذي ظهر في أواخر الخمسينيات وكان له أثره. الذروة الأولى في منتصف الثمانينيات ، والثانية - في أوائل التسعينيات. وقد تأكد هذا الاستنتاج بشكل مقنع من خلال إعادة التوجيه الملحوظة بشكل متزايد للتوجه المواضيعي للتقارير والعروض ليس فقط باللغة الروسية ، ولكن أيضًا للمؤتمرات العلمية والتقنية الدولية "الاختبارات والتشخيص غير المدمرة" منذ عام 1997.

الاهتمام العلمي المتزايد بالنُهج الجديدة للتشخيص واضح. لكن لا يسع المرء إلا الانتباه إلى حقيقة أن حجم العمل في الاتجاه الثاني قد نما أيضًا بشكل كبير - تحسين معايير الدرجات بناءً على البحث الإحصائي... وهذا ، وفقًا للمؤلفين ، لا يشهد فقط على الرغبة في زيادة موثوقية نتائج اكتشاف الخلل ، ولكن أيضًا على النقص الملموس المتزايد في المعلومات التي تم الحصول عليها في تشخيص الأشياء لتقييم حالتها.

يتيح لنا تحليل الأعمال التي تمثل المجالات العلمية أن نرى ، في جوهرها ، الأهداف النهائية لبعض الأعمال في مجالات مختلفة هي نفسها. في الواقع ، الهدف الفعلي للأعمال المكرسة لتحسين معايير الدرجات ودراسة تأثير العيوب على قوة الهياكل هو البحث عن خصائص إعلامية جديدة للعيوب التي تحدد درجة خطورتها أثناء تشغيل الهيكل. والمواضيع المتعلقة بدراسة انبعاث موجات الإجهاد وتطوير طرق ووسائل تحديد حالة الإجهاد للمواد هي محاولة لحل مشكلة تقييم موثوقية الهياكل بطرق جديدة.

إن صحة تحديد اتجاهات تطوير أدوات التشخيص التي تم تحديدها في أوائل التسعينيات ، عندما تراكمت العلوم التطبيقية العالمية قدرًا كبيرًا من الخبرة في تطوير طرق وأدوات التشخيص ، لا شك فيها ، لأن هذه ، في الواقع ، مجرد إحصائيات. لكن احتمالات الاتجاهات في جانب فائدة نتائجها في حل مشكلة تقييم العمر المتبقي للأشياء التقنية المعقدة لا جدال فيها.

قاد تحليل أعمق لأعمال الباحثين المحليين والأجانب المؤلف إلى الاستنتاجين الأوليين التاليين:

في البدايه،دون أن يقصد على الإطلاق التقليل من أهمية الاتجاهين الأول والثاني وأهمية النجاحات التي تحققت هناك ، يعتقد المؤلف ذلك من وجهة نظر إمكانية دخول جديد نوعيًا، في جانب أساسي ، مستوى تحديد موثوقية الأشياء ، هذين الاتجاهين ميئوس منهلأنها مغلقة مع بعضها البعض: تسمح الأجهزة الجديدة بتحسين معايير التحكم ، وتحفز المعايير الجديدة تحسين الأجهزة.

ثانيا،كما أظهر تحليل الأعمال في الاتجاه الثالث ، على الرغم من تدفق القوى الفكرية الجديدة وأدوات الكمبيوتر الحديثة ، "اختراق" إلى مستوى جديد نوعيًا لم يتم توقعه بعد.

الحقيقة هي أن الاتجاه الثالث يطور مفهومين مختلفين غير متقاطعين لم يطرقا أي تغييرات منذ نهاية الخمسينيات (منذ ظهور طريقة AE) ، على الرغم من أنهما ، في جوهرهما ، كلتا الطريقتين لقياس حالة الإجهاد وطرق AE لها كهدف للدراسة ، مراحل مختلفة من نفس العملية - تفاعل المادة مع التحميل وتأثير العوامل البيئية.

بالإضافة إلى ذلك ، أدت قدرات الإلكترونيات الدقيقة وتكنولوجيا الكمبيوتر الحديثة بالعديد من المتخصصين الغربيين إلى الابتعاد عن حل المشكلات الفيزيائية البحتة ، بينما تكون الإجابة المطلوبة مخفية هناك ، في فيزياء العمليات. العديد من المتخصصين المحليين ، الذين يحاولون اللحاق بالأجانب في اتجاه تحسين وسائل التحكم ، "قادوا" إلى نفس المسار 5 ، لكنهم كسروا بالفعل).

5) في الآونة الأخيرة ، فيما يتعلق بتطوير منتج برمجي للتشخيص ، تقدم عدد من الشركات المحلية الخاصة إلى المقدمة ، متجاوزة الشركات الأجنبية المعروفة. تم الحصول على النتائج الأكثر إثارة للاهتمام في شركة Intellect في نيجني نوفغورود (المشرف AL Uglov).

لذلك يمكن صياغة نتائج التحليل على النحو التالي:

• الاتجاه الرئيسي في تطوير أدوات تشخيص المواد هو البحث عن فرص لتحديد خصائص ميكانيكية معينة لمادة مرتبطة بحالة الإجهاد ، وفقًا لمعايير المجالات المادية المستخدمة في التشخيص ؛
• إن آفاق المفاهيم الحالية التي تقوم عليها البحوث الهامة والمثيرة للاهتمام في المجال الرئيسي تثير شكوكاً جدية.

مما لا شك فيه ، أن الشكوك حول آفاق المفاهيم الكامنة وراء الاتجاه الرئيسي لتطوير أدوات التشخيص لحالة المادة ، في جانب زيادة كبيرة في موثوقية تقييم موثوقية الهياكل ، تتطلب أدلة جادة.

تحتوي التشخيصات الحديثة على ترسانة كبيرة من أنواع الطرق والأدوات لقياس الخصائص الميكانيكية للمواد. أكثر الطرق والأدوات المعروضة على نطاق واسع لقياس الضغوط الداخلية المتبقية والمرنة.

موجود التصنيف القياسيطرق التشخيص غير المدمرة ، وتقسيمها حسب طبيعة تفاعل المجالات المادية أو المواد مع الجسم الخاضع للرقابة وطرق الحصول على المعلومات الأولية إلى تسعة أنواع: المغناطيسية ، والكهربائية ، والتيار الدوامي ، والموجة الراديوية ، والحرارية ، والبصرية ، والإشعاع ، صوتي وشعري. كل نوع من الأنواع ، بدوره ، ينقسم إلى مجموعات مختلفة.

هذا التصنيف ، الذي تم تقديمه لطرق ووسائل تنظير العيوب ويستخدم الآن لتصنيف طرق ووسائل تشخيص حالة الإجهاد للمواد ، هو الطابع الرسمي، مع مشاركة مجموعة كاملة من طرق التشخيص غير المدمرة بدلاً من ذلك من خلال طريقة تسليط الضوء على التأثير المستخدممن نوع الحقول المادية.

ومع ذلك ، عند حل مشاكل المستوى التالي الأعلى من التعقيد - مشاكل تحديد خصائص المواد ، وخاصة الخصائص الميكانيكية ، من الضروري إجراء فصل أوضح بين الطرق ، أي حسب نوع المجالات المادية.

في الأساس ، يتم تقليل تحديد خصائص المواد إلى قياس التغيرات في معلمات معينة من المجالات الفيزيائية المستخدمة. بمعنى آخر ، إذا تم ممارسة حقل مادي مع معلمات معروفة أو محددة 6) على كائن بحث ، لديه بعض القدرات غير المعروفة سابقًا لمقاومة التأثيرات الخارجية ، فإن التغييرات في معلمات المجال المستخدم ، ناتجة عن رد فعل كائن ، سيمثل "بصمة" لخصائصه في المنطقة ، معطى حسب نوع المجال المادي. في الوقت نفسه ، ستكون "أصداء" رد الفعل مرئية في فضاءات الحقول الأخرى ، ولكن "بصمات" غير مباشرة أو تفاعل ثانوي. لذلك ، على سبيل المثال ، إذا كنت تعمل بمجال حراري ، فإن الخصائص المباشرة ستكون حرارية ، وغير مباشرة - ميكانيكية ، كهرومغناطيسية ، إلخ ، كهرومغناطيسية ومجالات أخرى.

6) "معروف" و "معطى" ليسا متطابقين دائمًا. بشكل عام ، المعلمات "المحددة" معروفة ، لكنها غالبًا تشير إلى الظروف الخارجية للإثارة الميدانية في المادة قيد الدراسة ، بينما تظل معلمات المجال المثير بالفعل غير معروفة جزئيًا أو كليًا.

من خلال فرز الطرق المعروفة لتشخيص حالة المواد حسب نوع الحقول المادية ، نحصل على الأنواع التالية:

• الكهرباء;
• مغناطيسي;
• الكهرومغناطيسي;
• حراري;
• ميكانيكي.

في الوقت نفسه ، لم تختف الطرق المعروفة والمستخدمة على نطاق واسع مثل البصريات ، الموجات الراديوية ، الأشعة السينية ، الصوتية ، الثلاثية الأبعاد ، الشعرية ، طرق المقاومة الكهربائية ، قياس التوتر ، وكذلك طرق تموج في النسيج ، والشبكات ، والمرونة الضوئية وغيرها. ، لقد أخذوا مكانهم في هذه الأنواع الخمسة.

دون أن ننسى أن تصنيف طرق التشخيص ليس غاية في حد ذاته ، ولكنه مجرد وسيلة لإيجاد أسباب انخفاض موثوقية نتائجها ، دعونا نفكر بمزيد من التفصيل فقط في بعض أكثر أنواع التشخيصات المميزة.

في دراسات خصائص المواد ، الأكثر تمثيلاً الطرق الكهرومغناطيسية، والتي ، اعتمادًا على نطاق التردد ، تنقسم إلى المجموعات أو الأنواع الفرعية التالية (وفقًا للتردد المتزايد للحقل المثير): الموجات الراديوية وطرق الميكروويف والأشعة تحت الحمراء والبصرية (المدى المرئي) والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وجاما أساليب. تعتمد كل هذه الأصناف ، بطريقة أو بأخرى ، على تفاعل المجال الكهرومغناطيسي المثير مع المجالات الكهرومغناطيسية الجوهرية للمادة قيد الدراسة ، والتي تم إنشاؤها بواسطة جزيئاتها أو ذراتها أو غلافها الإلكتروني. علاوة على ذلك ، يتجلى التأثير الأكبر عندما تكون ترددات المجالات المثيرة والجوهرية متقاربة ، والتي ، في الواقع ، تتبع الديناميكا الحرارية الجزيئية وتؤكد استنتاجاتها. تعتمد ترددات المجالات الكهرومغناطيسية الخاصة بها ، والتي تقع في نطاقات مختلفة بشكل كبير ، بالطبع ، على حالة الإجهاد للمادة. ومن ثم ، تظهر مجموعة متنوعة من الأنواع الفرعية للطرق الكهرومغناطيسية.

تستخدم طريقة الأشعة السينية الأكثر شيوعًا في الممارسة العملية تغييرًا في طيف الأشعة المنعكسة بسبب تغير في تردد اهتزاز عقد الشبكة البلورية وتغير في المسافات بين العقد أو المستويات البلورية. المعلمات الإعلامية لطريقة الأشعة السينية هي: شدة وموضع وعرض قمم الحيود في الطيف ، والتي تحددها تشوه الشبكة البلورية.

إلى الطرق الميكانيكية 7) تشخيص خصائص المواد ترتبطمتنوع أنواع مختلفة من الأساليب الثابتة والديناميكيةقياسات الصلابة والخصائص الميكانيكية الأخرى للمواد باستخدام النتائج تفاعل الاتصال لجسم الاختبار - إندينتر والمواد قيد الدراسةثمانية) . هذا معروف منذ زمن طويل وواضح تمامًا.

7) أكثر طرق التشخيص الميكانيكية شيوعًا - قياس صلابة المواد غير مدمر بشكل مشروط ، نظرًا لأن جودة سطح الكائن لا تزال تتغير. تطبيق هذه الطريقة مقيد بالمتطلبات التشغيلية لجودة السطح.

8) تحليل الطرق الحالية لتحديد خصائص المواد من خلال معلمات تشوه التلامس وببليوغرافيا واسعة النطاق ترد في أطروحة الدكتوراه لـ V.A.

و هنا احالة الصوتيةبما في ذلك طرق الموجات فوق الصوتية للأنواع الميكانيكيةيبدو ، بعبارة ملطفة ، غير عادي إلى حد ما. ولكن ، في جوهره ، هذا صحيح ، لأن المجال الصوتي هو مجال من الضغوط الميكانيكية التي تم إنشاؤها بطريقة أو بأخرى في حجم محدود من المادة قيد الدراسة وتسبب في تذبذب أو نزوح غير منتظم لجسيمات المادة ، أي التشوهات المحلية للمادة. في الواقع ، هذا الحجم المشوه المحدود للمادة هو المسافة البادئة ، والميزة الرائعة لها هي أنها يمكن أن تتحرك داخل المادة قيد الدراسة. علاوة على ذلك ، لا يتم تحديد حجم المنطقة المشوهة من خلال معلمات الشبكة البلورية (في حالة المعادن وغيرها من المواد البلورية أو متعددة الكريستالات) أو حجم الجزيئات (في حالة المواد غير المتبلورة) ، ولكن الطول الموجي للمجال المثار في المادة ويتراوح من الكسور إلى عشرات المليمترات.

الآن ، بمقارنة الطريقتين المدروستين ، يمكن للمرء أن يفهم لماذا يجب أن تكون نتائج قياس الضغوط الداخلية بواسطة الأشعة السينية والطرق الصوتية مختلفة ، لأنه في الحالة الأولى ، يكون العامل المحدد هو التشوه على المستوى الجزئي ، مما يخلق ضغوطًا لـ النوع الثالث ، وفي الثاني مجموعة الضغوط الأول - الأول والثاني. وكل هذه الأنواع الثلاثة من الضغوط ، مع كل عدم انفصال ارتباطها ببعضها البعض ، ليس لها قيم مختلفة بشكل كبير فحسب ، بل لها سمات مختلفة وعلامات مختلفة في كثير من الأحيان. علاوة على ذلك ، من خلال معايرة طريقة الأشعة السينية ، والتي تستجيب للميكروسترينات التي تحدد ضغوط النوع الثالث ، على العينات بواسطة قوى الشد أو الضغط ، أي في الواقع ، بسبب ضغوط من النوع الأول ، فإنهم يرتكبون خطأ جوهريًا جسيمًا ، والذي غالبًا لا يشتبهون فيه.

كما ترون ، المقترح تصنيف طرق التشخيص الفيزيائي، مما يسمح لك بإلقاء نظرة على طرق التشخيص من جانب مختلف غير مألوف ، يعطي سببًا للتفكير في آلية العلاقة بين معلمات الحقول الفيزيائية المستخدمة في التشخيص ، مع الخصائص المقاسة للمادة وخصائص المادة مثل ككل ، ويظهر أيضًا مدى قرب الطريقة الفيزيائية المستخدمة في التشخيص من الخصائص المقاسة للمواد التي تم فحصها.

بمعنى آخر ، يكتسب تصنيف الطرق الفيزيائية طابعًا أساسيًا في جانب مشكلة تحديد حالة الإجهاد للمادة ، مما يشير إلى طريقة لتحديد أسباب الموثوقية المنخفضة جدًا 9) لنتائج قياس خصائص حالة الإجهاد للمواد.

9) من المناسب هنا تذكر نتائج الاختبارات المقارنة للطرق الفيزيائية المختلفة عند قياس الضغوط المتبقية ، عندما اختلفت القيم المقاسة ليس فقط من الناحية الكمية ، ولكن أيضًا في الإشارة: تحدثت بعض الطرق عن الحالة المضغوطة للمادة ، بينما تحدث آخرون عن حالة التمدد.

وبالتالي ، فإن تصنيف وتحليل الطرق الفيزيائية لتشخيص حالة الإجهاد لمواد طرق التشخيص الفيزيائي يسمح لنا باستخلاص النتيجة الأولى ، وليس على الإطلاق المثيرة ، ولكن المهمة: الطرق المباشرة لدراسة خصائص المواد هي طرق تشخيص ميكانيكية ، و جميع الطرق الأخرى (حسب التصنيف المقترح) غير مباشرة.

4. تقييم موثوقية نتائج التشخيصات لحالة المواد

لذلك ، فإن جميع طرق تشخيص حالة الإجهاد للمواد إما غير مباشرة أو مطبقة بشكل غير مباشر.

الأساس الأيديولوجي للطرق غير المباشرة هو استخدام بعض الوظائف التقريبية ، التي يتم الحصول عليها غالبًا بشكل تجريبي وأحيانًا نظريًا وتعكس الاتصال الموجود بشكل موضوعي بين التغييرات المسجلة في معلمات المجال المستخدم مع التغييرات الفعلية في حالة المادة ، عادةً معبراً عنها بخصائص ميكانيكية فردية أو مجموعة معينة من خصائصها. ولكن نظرًا لأن هذا الارتباط ، كونه نتيجة للظواهر الثانوية لتحول الطاقة الداخلية لمادة مصاحبة لعملية تغيير حالتها ، يتم تحديده من خلال العديد من العوامل ، فإن مجال التطبيق المشروع للطرق غير المباشرة محدود من قبل كفاية الوظائف التقريبية المستخدمة للعمليات قيد الدراسة. حيث، لتحديد حدود هذه المنطقة ، إذا كان ذلك ممكنًا ، فعندئذ فقط من الناحية النوعية.

المعلمات المهمة بشكل أساسي للحقول التي يتم إدخالها في المادة لدراسة خصائصها هي معلمات الطاقة ، وقبل كل شيء ، الكثافة والقدرة اللحظية 10). الحقيقة هي أن المجال الذي تم إدخاله في المادة قيد الدراسة ، والذي يتفاعل مع مجالات المادة الخاصة ، يغير خصائصها. في هذه الحالة ، يتم تحديد طبيعة وحجم وعمر التغييرات 11) من خلال النسبة الديناميكية لطاقات الحقول المتفاعلة. في أغلب الأحيان ، لا يتم ملاحظة التغييرات في خصائص المواد في عملية التشخيص ببساطة ، إما ، دون افتراض إمكانية حدوث مثل هذه التغييرات ، أو ، عند معرفتهم بها ، يتجاهلونها عمدًا ، مع الأخذ في الاعتبار أن شدة المجالات المستخدمة للتشخيص تكون صغيرة. لكن في كلتا الحالتين ، لدينا مصدر آخر للخطأ المنهجي في قياس خصائص المواد بطرق غير مباشرة. وقد يكون حجم هذا الخطأ كبيرًا جدًا.

10) الطاقة هي الطاقة المنقولة عن طريق حقل الإدخال عبر السطح المدروس لكل وحدة زمنية. الكثافة هي متوسط ​​الوقت للطاقة المنقولة بواسطة الحقل المُدخل من خلال منطقة وحدة عمودية على اتجاه انتشار الطاقة ، أي الشدة هي متوسط ​​القوة المحددة. القوة اللحظية - قوة المجال في لحظة معينة من الزمن.

11) Lifetime - فترة زمنية مشروطة يتناقص خلالها حجم التغييرات التي تسببها التأثيرات الخارجية إلى قيمة محددة مسبقًا. يتم تحديد عمر التغييرات من خلال نسبة معدلات الاسترخاء والتخلف (التأثير اللاحق).

بجانب، معظم الطرقالادعاء بتقييم كمي للخصائص المقاسة للمادة ، نسبي، نظرًا لأنها تستند إلى قياس التغييرات في المعلمة الإعلامية للحقل المادي المطبق في حالات التحميل والتفريغ للمادة. يتم تحقيق ذلك إما عن طريق إزالة الحمل من الكائن قيد الدراسة (والذي نادرًا ما يكون ممكنًا في الممارسة العملية) ، أو باستخدام عينات من الشهود مقارنة بالكائن قيد الدراسة. من الواضح أن كلا الخيارين إدخال خطأ إضافي بكمية غير معروفة: في الحالة الأولى - بسبب حدوث عمليات الاسترخاء - التخلف ، في الحالة الثانية - بسبب عدم هوية كل من شروط القياس ومواد العينة والشيء نفسه ، والتي لا تحتوي فقط على تواريخ سابقة مختلفة ، ولكن في أغلب الأحيان أيضا الشكل.

وبالتالي ، هذه ، التي لم تؤخذ في الاعتبار من قبل ، أخطاء منهجية 12) تحديد الخصائص الميكانيكية بالطرق غير المباشرة - المكون الرئيسي لخطأ القياس الناتج ، لا يمكن قياسها... هذا يعني أنه مع هذا النهج ، ليس من الصحيح التحدث عن موثوقية النتائج الكمية لقياس الخصائص الميكانيكية بالطرق غير المباشرة.

12) تعتبر الأخطاء المنهجية تقليديًا أخطاء مرتبطة بصحة عملية القياس - تقنيات القياس ، والتي ، كما يلي مما قيل ، تؤدي إلى أوهام أساسية.

الملاحظة الأخيرة صحيحة أيضًا لأنه لا توجد طريقة خبير مقنعة بدرجة كافية لتقييم صحة وموثوقية تحديد حالة الإجهاد للمادة.

في الواقع ، واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لقياس الفولتية - طريقة استخدام مقاييس الانفعال ، والتي تتمتع بأقصى ثقة من المتخصصين ، على الرغم من أنها قد تبدو غريبة ، هي أيضًا غير مباشرة وتشير إلى الكهربائية ، لأنها تستخدم الاعتماد على المقاومة الكهربائية للعنصر الحساس بأبعاده الهندسية. هذا ، في الواقع ، هذه طريقة غير مباشرة لقياس التشوه ، والتي ترتبط بالطبع بحجم الضغط الميكانيكي عن طريق معامل المرونة ، ولكن ، للأسف ، ليس فقط معها. لذلك ، يقتصر مجال تطبيق طريقة قياس التوتر لقياس الضغوط على المنطقة المرنة ، بينما كلما قل ما نعرفه عن خصائص المادة قيد الدراسة ، قل ما يمكننا قوله عن الإجهاد ، علاوة على ذلك ، ليس في المادة ، ولكن فقط على سطحه.

حتى الأساليب المدمرة ، مثل طريقة الثقوب أو طريقة الأعمدة أو طريقة النقب ، وغيرها ، في الواقع ، لا تزال غير مرجعية ، لأنها تقدم ضغوطًا متبقية خاصة بها مرتبطة بتشكيل المواد عند حفر الثقوب أو أعمدة الطحن .

وأخيرًا ، فإن العيب الرئيسي والأكثر إزعاجًا لجميع الأساليب غير المدمرة هو أنه ، عند السماح لخطأ أو آخر (حتى لو كان كبيرًا) بتقدير حجم الضغط ، فإنها لا تجعل من الممكن تحديد طبيعة التشوهات بسبب الضغوط الموجودة بالفعل في المادة ، أي ... تحديد حالة المادة (هشة أو مطيلة) وتقييم مدى قربها من الحالات الحرجة للمادة (المحصول أو الكسر). السبب هو إمكانيات إعلامية محدودة للطرق، تستخدم تقليديًا للقياسات لا يزيد عن 4 معلمات إعلامية مستقلة للحقول المادية المستخدمة في التشخيص.

5. الاستنتاجات

وبالتالي ، مع ملاحظة أعلى مستوى من تطوير الأساليب والوسائل الحديثة غير المدمرة لتشخيص المواد والهياكل ، من الضروري أن نوضح ليس فقط عدم وجود وسائل لتحديد موثوق به لخصائص SSS للمواد في هياكل الكائنات المشغلة ، لكن استحالة تقييم الموثوقية نفسهاالنتائج التي تم الحصول عليها.

بتلخيص نتائج التحليل ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

• جميع طرق التشخيص المعروفة حاليًا ، باستثناء الطرق الميكانيكية ، غير مباشرة ونسبية ؛
• تشير مجموعة متنوعة من طرق الموجات فوق الصوتية إلى محتوى المعلومات المرتفع المحتمل ، ومع ذلك ، لا تستخدم الوسائل الموجودة حاليًا أكثر من 4 معلمات إعلامية مستقلة ؛
• طرق الموجات فوق الصوتيةيتم تنفيذها بوسائل تقنية معروفة ، مع كل تنوعها ، كونها طيفية متكاملة أو طور اتساع متكامل ، وتستخدم كطرق غير مباشرة ؛
• تقيس جميع أدوات التشخيص المعروفة حاليًا فقط بعض معلمات المجالات الفيزيائية المستخدمة ، والمرتبطة في الحالة العامة ليس بالضغوط الميكانيكية ، ولكن بمجموعة معينة من خصائص SSS للمادة ، والمرتبطة بدراسة غير كافية وليست دائمًا رتيبة ولا لبس فيها الانتظام.
• من المستحيل تحديد طبيعة وحجم الخطأ المنهجي في قياس خصائص حالة الإجهاد للمادة ؛
• الموثوقية ، علاوة على ذلك ، دقة قياس خصائص حالة الإجهاد للمادة بالطرق الفيزيائية غير المدمرة ، التي قدمها مطورو أدوات التشخيص ، تثير شكوكاً جدية;
• لا توجد طريقة خبراء مقنعة بما فيه الكفاية لتقييم صحة تحديد خصائص حالة الإجهاد للمادة بطرق فيزيائية غير مدمرة.

6- تحليل وتنظيم أسباب انخفاض كفاءة استخدام الأساليب غير المدمرة لتشخيص نظام الضمان الاجتماعي

أحد الأسباب الواضحة لمثل هذا الغياب الطويل للزيادة الحيوية في موثوقية التقييم والتنبؤ بتوقيت وظروف التشغيل الآمن للمرافق الحيوية هو تفكك المتخصصين في القوة ومطوري الأساليب وأدوات التشخيص. يؤدي هذا الانقسام إلى حقيقة أن المتخصصين في القوة ، بسبب الافتقار إلى الخصائص الموضوعية التي تعكس خصائص المواد التي تم تطويرها في الوقت الحالي ، يطورون طرق حساب مختلفة بناءً على أي خصائص متاحة تعطي ، على الأقل نوعياً ، جزئياً على الأقل. فكرة عن الحالة الراهنة للمادة ... كما أن مطوري الأساليب والأدوات التشخيصية ، في عزلة رائعة ، "تهوروا" في البحث عن طرق ووسائل لتحديد الضغوط المتبقية ، أحيانًا دون التفكير في موثوقية نتائج القياس.

يمكن صياغة هذا السبب الواضح لعدم كفاية كفاءة استخدام أدوات التشخيص لحالة الإجهاد والانفعال للمواد الإنشائية في تقييم موارد الأشياء بشكل أكثر صرامة: غياب مفهوم مثبت علميًا لتشخيص حالة الإجهاد والانفعال ( SDS) للمواد والمفهوم العام للتشخيصات المعقدة. لا تزال هذه الصيغة ذات طبيعة خاصة ، كما لو أنها لا تشير إلى حالة المتخصصين في القوة ، لكنها تحمل بالفعل عناصر بنائية ، لأنها تشير إلى اتجاه العمل وتتطلب تحليلًا أعمق للوضع الحالي.

تظهر نتائج التحليل الإضافي أن الأسباب الحقيقية والعميقة الجذور لـ "الركود" في حل المشكلة الرئيسية أكثر تعقيدًا وتشكل مشكلتين مشتركتين في علوم القوة وعلوم طرق التشخيص:

• أيديولوجي: عدم وجود فهم واضح للدور الحاسم لعدد معين من الخصائص المستقلة الرئيسية للمادة وعلاقتها الوظيفية المحددة بخصائص حالة الإجهاد والانفعال (SSS) للمادة ، ونتيجة لذلك ، عدم وجود منهجية قائمة على الأدلةتحديد أهداف وغايات ومعايير تشخيص SSS للمواد الإنشائية ؛

  في الواقع ، فإن عدم وجود متطلبات للخصائص المقاسة لنظام SSS ، وعدم وجود قاعدة مترولوجية لإصدار الشهادات والتحقق من أدوات قياس خصائص SSS للمواد يؤدي إلى غموض المتطلبات الأولية وخطأ النهج المنهجي تجاه الوسائل المطورة ، والتي لا تتطلب فقط موثوقية منخفضة بشكل غير مقبول لنتائج القياس ، ولكن في كثير من الأحيان ، واستحالة التحديد الصحيح للمعلمة المقاسة للحقل المادي المستخدم والخصائص الفيزيائية المقاسة لمادة الاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، فإن موثوقية النتائج (إذا كان من الممكن التحدث عنها بشكل عام ، كما ذكرنا سابقًا) من المستحيل عمليًا تقييمها بسبب عدم وجود توصيات وقواعد منهجية وقياسية.

• بدني: الفهم غير الكافي ، وفي بعض الحالات ، الافتقار إلى دراسة العمليات الفيزيائية للتفاعل بين الحقول المستخدمة لتشخيص خصائص مادة ما مع مجالاتها الخاصة ، ونتيجة لذلك ، نقص في فهم محتوى المعلومات غير الكافي للطرق وأدوات التشخيص غير المدمرةتستخدم لدراسة العمليات الفيزيائية المعقدة لإعادة توزيع الطاقة الداخلية للمادة ، معبرًا عنها في إعادة توزيع الضغوط من الأنواع الأول والثاني والثالث ، والتي تحددها الخصائص الرئيسية للمادة وفي نفس الوقت تحديد إجهادها- حالة الانفعال للمادة.

  يجب التأكيد على أنه في السنوات الأخيرة ، ظهرت اتجاهات خطيرة لنهج مبسط لتقييم الحياة المتبقية للأشياء المعقدة. بعض مطوري وسائل قياس الضغوط المتبقية ، وإجراء البحوث على العينات تحت التحميل أحادي المحور ، والحصول على علاقة جيدة بين نتائج قياس واحد أو ، في أحسن الأحوال ، معلمتين للحقول المادية المستخدمة مع حجم الحمل ، وتغييرها إلى المدمرة . دون عناء دراسة عمليات مقاومة المواد للأحمال الخارجية ، دون محاولة فهم آليات التصدع ، يقومون بنقل النتائج التي تم الحصول عليها إلى أشياء حقيقية ، معتقدين أن الوسيلة الفريدة لقياس الموارد المتبقية للكائن قيد الدراسة كانت المتقدمة. هذا ، على الأقل ، يشوه الحلول الجديدة المثيرة للاهتمام ، ولكن الأهم من ذلك ، أن تكلفة مثل هذا النهج تجاه المشكلة الأكثر صعوبة في حساب الموارد المتبقية قد تكون فظيعة.

يوضح تحليل أسباب عدم كفاية الكفاءة في استخدام أدوات التشخيص الخاصة بـ SSS للمواد الإنشائية في تقييم موارد الهياكل التقنية المعقدة موضوعيتها ، وأهم نتيجة لها ، من الناحية الأخلاقية ، يجب أن تكون التقسيم العادل لـ المسؤولية عن عدم وجود أدوات التشخيص اللازمة لخصائص المواد بين المتخصصين في القوة ومطوري طرق وأدوات التشخيص. إن الوعي بالمساواة في المسؤولية ، بالطبع ، سيقرّب مواقف الطرفين معًا ، في الواقع ، إنهما يحلان مشكلة واحدة - لتوفير ضمانات مقبولة لسلامة المرافق ، ولكن لا يمكن توحيد الجهود إلا بنهج بناء.

ولكن الأهم من ذلك ، أن الأسباب المجمعة تحليليًا تكتسب بالفعل طبيعة مختلفة ونشطة وبناءة ، مما يشير إلى طريقة حل المشكلة الأكثر إلحاحًا المتمثلة في ضمان سلامة تشغيل الأشياء التقنية المعقدة.

7. الاقتراحات

وفقًا للمؤلفين ، من أجل حل مشكلة القياس الموثوق به لخصائص حالة الإجهاد والانفعال للمواد الإنشائية والمفاصل الملحومة ، على وجه الخصوص ، من الضروري تنفيذ التدابير التالية:

7.1. تطوير متطلبات أسس علمية موحدة لطرق ووسائل قياس SSS للمادة... هذه المتطلبات يجب أن:

• ينطلق من فهم واضح للمعنى المحدد والعلاقة بين الخصائص الرئيسية المستقلة للمادة - هذا هو الأساس الأيديولوجي ؛
• الحصول على تصنيف جديد للطرق والوسائل لقياس خصائص حالة الإجهاد والانفعال للمواد بشكل عام والمفاصل الملحومة بشكل خاص ؛
• يحتوي تصنيف وقائمة ومعايير لتقييم الخصائص الرئيسية للمواد وخصائص ضريبة القيمة المضافة، وهذه الخصائص ، من ناحية ، يجب أن تخضع لها القياس الإجباري في التشخيصحالة المادة ، ومن ناحية أخرى ، يجب أن تخضع لها الاستخدام الإلزامي كخصائص أساسية في العمليات الحسابيةالموارد الفعلية أو المتوقعة. بالطبع سيتطلب ذلك تعديل طرق حساب المورد ، ولكن بهذه الطريقة فقط ، من خلال تهيئة الظروف لتلاقي علوم القوة وعلوم التشخيص ، من الممكن حل مشكلة تحقيق المستوى المطلوب من سلامة الأشياء.

7.2. تطوير منهجية ووسائل للتحقق المترولوجي ومنح الشهادات لوسائل قياس معلمات ضريبة القيمة المضافةسيسمح لك ذلك بالتقييم الموضوعي لفعالية ودقة الأدوات التي يتم تطويرها. لا شك أن إنشاء طريقة خبير موثوق بها للتحقق من أدوات التشخيص تبدو مهمة صعبة للغاية ، ويمكن تأخير حلها. ومع ذلك ، من الضروري إدخال نظام موحد لوسائل التحقق المعيارية (على سبيل المثال ، العينات أو الطرق) ، على الأقل بشكل مشروط. مثل هذا النظام الموحد لن يسمح فقط تطابق بشكل صحيحطرق التشخيص المختلفة ، ولكن قد تصبح فيما بعد نموذجًا أوليًا لمعايير تقييم نتائج التشخيص.

7.3. من الضروري البدء في تطوير الوثائق المعيارية التي تنظم قياس معلمات SSS للمواد في تشخيص الكائنات ، اعتمادًا على فئة الخطر المحتمل على البشر والبيئة.

في عام 2003 ، بمبادرة من المؤلفين ، بالاشتراك مع TK-132 "التشخيص الفني" لمعيار الدولة ، تم وضع مشروع معيار "الاختبار غير المتلف. رصد حالة الإجهاد والانفعال للمرافق الصناعية والنقل في تقييم مورد المعدات. المتطلبات العامة ". تم تقديم مسودة المعيار للمناقشة من قبل المنظمات والأفراد المهتمين.

في الختام ، نلاحظ أن دراسة العمليات المعقدة لإعادة توزيع الطاقة الذاتية لمادة تحت تأثير القوة الخارجية والمجالات المغناطيسية وغيرها من المجالات ستتطلب معرفة ، على ما يبدو ، بعيدًا عن حل المشكلات العملية ، مجالات العلوم: فيزياء الكم ، فيزياء الحالة الصلبة ، فيزياء المعادن ، نظرية الخلع ، نظريات المرونة ، اللدونة والقوة ، ميكانيكا الكسر ، نظرية المجال الكهرومغناطيسي وحتى أساسيات هندسة الراديو. هذا ، بالطبع ، يحدد المستوى العالي للمتطلبات للمتخصصين الذين يطورون طرقًا مختلفة للتحكم في ضريبة القيمة المضافة. يجب التأكيد على أن تشخيص حالة الإجهاد والانفعال للمواد الإنشائية يمثل مستوى أعلى من التشخيص بعد اكتشاف الخلل ، ويتطلب أيديولوجية جديدة ، مفهومًا جديدًا. المفهوم الجديد فقط هو القادر ليس فقط على التوفيق بين الطرق الفيزيائية المختلفة للاختبار غير المدمر ، والتي هي الآن "في حالة حرب" في هذا النوع الجديد من التشخيصات ، والتي تتعايش تمامًا وتكمل بعضها البعض في اكتشاف الخلل ، ولكن ، مع الأخذ في الاعتبار تفاصيل "علاقاتهم" المادية ، اجمعها في نظام واحد يمكنه بشكل كبير تسريع حل مشاكل زيادة موثوقية تقييم العمر المتبقي للأشياء التقنية المعقدة.