Berns V.A. et. al. 2019 Vol. 21 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 2 2019 30 ТЕХНОЛОГИЯ колебаний, а также их изменения относительно исходного состояния (ΔΨ, Δξ) для различных состояний панели. Следует отметить, что в при- веденном примере нормированная величина ис- кажений более чувствительна к появлению де- фектов. Нормирование по амплитуде первой гармоники каждого сигнала Такой способ нормирования искажений пор- третов колебаний показал свою эффективность в контроле люфтов в проводках управления само- летом, зазоров в местах стыковки агрегатов и сме- шений опор отклоняемых поверхностей [20, 22]. Нормированная величина искажений опреде- ляется по формуле 1 max ( ) ( ) i i i t A    , (1) где max Ψ i ( t ) – абсолютный максимум искаже- ний за период; ( A 1 ) i – амплитуда колебаний пер- вой гармоники; i – номер канала измерений. На рис. 5 и 6 представлены поля распределе- ния параметра ξ, вычисленного по формуле (1). Из представленных на рис. 5 и 6 резуль- татов следует, что при использовании такого способа нормирования максимумы параметра искажений портретов колебаний не всегда со- впадают с реальным расположением дефектов. Если совпадение и происходит, то соотношение величин ξ не соответствует соотношениям раз- меров близлежащих дефектов. Сопоставление полей распределения параметра ξ при возбуж- дении различных тонов колебаний показало, что его максимумы находятся не вблизи дефектов, а вблизи узлов форм колебаний. Это явление Рис. 5 . Надрез в центре панели и трещины в стрингерах № 1 и 5 Fig. 5. The panel with a notch in its center and cracks in the stringers 1 and 5 Рис. 6 . Надрез в центре панели; трещина в стрин- гере № 1; ремонтная накладка на стрингере № 5; трещина в стрингере № 2, L = 15 мм Fig. 6. The panel with a notch in its center; crack in the stringer 1, repair of the crack in the stringer 5, and crack in the stringer 2, L = 15 mm объясняется следующим: трение и соударения берегов трещины порождают высокочастотные вибрации, распространяющиеся на неповреж- денные части конструкции. Размеры области распространения зависят от амплитуды порож- даемых вибраций и характеристик демпфирова- ния исследуемого объекта. Ускорение в каждой точке конструкции можно представить в виде набора гармоник, причем нелинейные состав- ляющие сигналов датчиков ускорений состоят из высших (по отношению к сигналу генерато- ра в системе возбуждения колебаний) гармоник. В точках, близких к узлам формы колебаний, амплитуды высших гармоник могут превышать амплитуду первой гармоники и, следовательно, при приближении к узловой линии формы коле- баний 1 ( ) 0 1 max( ( )) lim ( ) i i i A i t A       (2) при max Ψ i ( t ) ≠ 0. В экспериментальных исследованиях было обнаружено, что увеличение амплитуды коле- баний панели приводит к стабилизации каче- ственной картины распределения локальных максимумов параметра ξ, и положения максиму- мов соответствуют местоположениям дефектов (рис. 7). Это объясняется двумя причинами. Во- первых, для воспроизведения высоких амплитуд колебаний необходимо внешнее воздействие с большой амплитудой, для чего на устройства возбуждения колебаний подается повышенный управляющий сигнал. При прочих равных ус- ловиях это приводит к увеличению отношения