结构故障的诊断方法.pptVIP

第一页，共十七页，2022年，8月28日 引言 由于制造、安装、操作等不当人为因素和许多自然因素的影响，或使用一定的时期以后，机械设备的结构往往会产生裂纹、腐蚀、配合松动的故障。这些故障发展至一定程度而又未被觉察并及时采取措施，便可能导致破坏性事故，引起严重的后果。在历史上这些事故不乏其例，近十年来再我国一些港口也曾多次发生港口门座起重机臂架折断的恶性事故。究其原因，往往是在臂架上由于裂纹的形成并扩展的一定程度，使臂架断面缩小到一定程度以至于无力承受外载荷所致。所以对于这种裂纹的形成与扩展引起的故障的诊断与监测，就具有重要的意义。人们从各个方面开展了对于这种故障的诊断方法的研究。 第二页，共十七页，2022年，8月28日 当前进行故障诊断的基本方法可以分为三类： 直接观察法 无损检测法 间接检测法 第三页，共十七页，2022年，8月28日 直接观察法 它包括感官观察法、磁场探伤法和着色探伤法。 感官观察法：利用手摸、目视、耳听等简易方法来找出裂纹，这种方法对于表面裂纹的监测室简单易行的，但对于内部的微裂纹或人们不便接近的位置则显得无能为力，并且这种方法与观察者的经验有莫大关系。 第四页，共十七页，2022年，8月28日 磁场探伤法：能有效地检测铁磁性材料表面和近表面裂纹，但对于受空间位置影响难以进行检测的部位及非磁性材料就受到了限制。 CXD-3型旋转磁场探伤仪 第五页，共十七页，2022年，8月28日 着色探伤法：这种方法是把着色探伤的主要操作置于磁场的磁力作用下，探头和被探工件表面产生气隙的机械振动，使渗透剂能够有效地渗透，加强显像能力，提高检测灵敏度。 磁场着色探伤法操作如下： 清洗 渗透 磁化 清洗 显像 磁化 磁粉 磁化 观察结果 清洗 渗透 磁化 清洗 显像 磁化 磁粉 磁化 观察结果 第六页，共十七页，2022年，8月28日 无损检测法 它包括射线探伤法、超声波探伤法和声发射探伤法等。 射线探伤是利用射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现其中缺陷的一损探伤方法。它可以检查金属和非金属材料及其制品的内部缺陷，如焊缝中的气孔夹 渣、未焊透等体积性缺陷。这种无损探方法有独特的优越性，即检验缺陷的直性、准确性和可靠性，而且，得到的射线底可用于缺陷的分析和作为质量凭证存档。 射线探伤法能较直观的对缺陷定性和定量，但对于大型结构则工作量很大。 第七页，共十七页，2022年，8月28日 超声波探伤法能较灵敏的检测裂纹类面积缺陷， 超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。 TUD360超声波探伤仪，是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。 第八页，共十七页，2022年，8月28日 例如，在起重机一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。 虽然这种方法检测周期短、成本低，但对于裂纹的准确定位和定量比较难。 第九页，共十七页，2022年，8月28日 声发射探伤法是一种新的无损探伤技术，它能从整体结构上对裂纹进行遥测和定位，对测试目标只要求有限的接近，灵敏度高，可检测活动的裂纹，有时还能预报损失负载，但具有定位精度有限，有时难于检测测得的结果等不足之处。目前，它在材料研究，压力容器评价，构件强度及缺陷的无损检测方面去得了有限的应用。 2000MPH2000MPH 便携式声发射检测仪 第十页，共十七页，2022年，8月28日 上面的两类方法都是在结构上直接的搜寻