Когерентно-оптические методы исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ЯЭУ

• Автор: Щепинов, Валерий Павлович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 356 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1.3.4. Некоторые практические аспекты применения метода четырех экспозиционной спекл фотографии
1.4. Исследование деформирования модели корпуса главного циркуляционного насоса ВВЭР методом голографической интерферометрии

1.4.1. Модель корпуса главного циркуляционного насоса . . .

1.4.2. Измерение и расчет перемещений точек поверхности модели

1.4.3. Деформирование модели ГЦН в зоне поверхностного надреза на корпусе

1.4.4. Деформирование модели ГЦН в зоне поверхностного надреза на прямом патрубке

1.5. Влияния граничных условий на собственные частоты колебаний внутрикорнусной шахты реактора ВВЭР
1.5.1. Модель внутрикорнусной шахты ВВЭР и опорное устройство для возбуждения колебаний.
1.5.2. Исследование собственных частот и форм колебаний моделей шахты реактора различного масштаба на воздухе
1.5.3. Исследование собственных частот и форм колебаний модели шахты ректора в зависимости от конструктивного исполнения, среды и условий закрепления
1.5.4. Зависимости собственных частот и форм колебаний модели шахты от ширины внешних зазоров.
1.5.5. Верификация программного комплекса расчета собственных частот колебаний оболочечных конструкций.
Выводы к главе 1.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦЕНТОВ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ ТРЕЩИНОПОДОБНЫХ ДЕФЕКТОВ В МОДЕЛЯХ ОБОЛОЧЕЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ АСТ0
2.1. Определение КИН К1 для поверхностных трещин в цилиндрических оболочках
2.1.1. Стержневая модель определения КИН К1.
2.1.2. Определение К для осевой полуэллиптичсской трещины в цилиндрической оболочке но данным голографических интерференционных измерений
2.2. Определение КИН К1 для сквозных трещин в цилиндрических оболочках.
2.2.1. Нахождение весовых функций по данным голографических интерференционных измерений .
2.2.2. Экспериментальное определение КИН К1 и Кц для сквозных трещин в цилиндрических оболочках
2.3. Определение КИИ К для поверхностных трещин в зонах концентрации напряжений в моделях оборудования РУ АСТ0 . .
2.3.1. Определение КИН для поверхностных трещин в модели патрубкового соединения БМ9
2.3.2. Определение КИН на корпусе модели РУ АСТ0 в зоне пат
рубковых узлов и фланцевого соединения
Выводы к главе 2.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИИ РБМК МЕТОДОМ ЗОНДИРУЮЩЕГО ОТВЕРСТИЯ
3.1. Определение остаточных напряжений методом зондирующего отверстия но измеренным компонентам вектора перемещения . .
3.1.1. Основные уравнения для определения остаточных напряжений.
3.1.2. Базисные функции перемещений для сквозного зондирующего отверстия в пластине.
3.1.3. Базисные функции перемещений для иесквозного зондирующего отверстия в плите.
3.1.4. Определение знака остаточных напряжений по картине полос в зоне зондирующего отверстия.
3.1.5. Погрешность определения остаточных напряжений . . .
3.2. Экспериментальная проверка методики определения остаточных напряжений .
3.2.1. Режимы изготовления зондирующих отверстий . . .
3.2.2. Определение упругих напряжений в образце при одноосном напряженном состоянии.
3.2.3. Определение упругих напряжений в образце при заданном двухосном напряженном состоянии
3.2.4. Определение диапазона напряжений измеряемых методом зондирующего отверстия
3.2.5. Применение метода зондирующего отверстия при наличии градиентов напряжений
3.2.6. Определение остаточных напряжений в темплете обечайке активной зоны реактора ВВЭР по данным измерений перемещений методами голографической и электронной сиекл интерферометрии . .
3.3. Исследование остаточных сварочных напряжений в образцах трубопроводах ДУ0 Смоленской и Курской АЭС . . . .
3.3.1. Результаты дефектоскопии трубопровода ДУ0 первого блока Смоленской АЭС
3.3.2. Основные методы снижения остаточных напряжений в зоне сварных швов
3.3.3. Образцы для испытания технологии изменения остаточных напряжений путем обжатия
3.3.4. Определение остаточных сварочных напряжений на
внешней и внутренней поверхностях образцов в исходном состоянии и после обжатия.
3.3.5. Численное моделирование остаточных напряжений МКЭ с помощью пакета прикладных программ
3.4. Исследование остаточных напряжений в зоне сварки обоймы и тракта технологического канала реактора РБМК
3.4.1. Объект исследования
3.4.2. Результаты измерения остаточных напряжений
Выводы к главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ ЯЭУ МЕТОДАМИ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ И СПЕКЛ ФОТОГРАФИИ
4.1. Контраст несущих полос при случайном изменении микрорельефа поверхности тела
4.1.1. Контраст полос в методе голографической интерферометрии.
4.1.2. Контраст полос типа Юнга в методе спекл фотографии .
4.2. Визуализация областей изменения микрорельефа поверхности тела
4.2.1. Использование несущих полос
4.2.2. Вычитание изображений
4.3. Экспериментальная проверка соотношения между контрастом полос в корреляционной голографической интерферометрии и корреляционной спекл фотографии.
4.3.1. Оптическая схема одновременной регистрации голограмм и спекл фотографий
4.3.2. Регистрация процесса механического износа
4.4. Измерение поверхности контакта.
4.4.1. Регистрация контурной поверхности контакта . .
4.4.2. Измерение остаточных перемещений в зоне контакта методом голографической интерферометрии.
4.5. Определение контактных давлений
4.5.1. Влияние контактных давлений на контраст несущих полос в методах голографической интерферометрии м спекл фотографии . .
4.5.2. Основное соотношение для определения контактных давлений
и его экспериментальная проверка.
4.5.3. Установка для измерения контраста несущих полос . .
4.6. Исследование контактного взаимодействия макетов шаровых ТВЭлов ВТГР методами корреляционной голографической интерферометрии и спекл фотографии
4.6.1. Измерение контурной поверхности контакта
4.6.2. Определение контактных давлений
4.7. Исследование узла уплотнения ДПЛ реактора ВВЭР0
4.7.1. Модель узла уплотнения ДПЛ и схема ее нагружения . .
4.7.2. Определение радиальных перемещений элементов патрубка ДПЛ методом голографической интерферометрии
4.7.3.Определение осевых перемещений элементов патрубка ДПЛ методом четырехэксиозиционной спекл фотографии.
4.7.4. Определение контакгных давлений на торцевой поверхности уплотняющей прокладки методом корреляционной спекл фотографии .
4.8. Исследования процесса кавитационной эрозии методом корреляционной голографической интерферометрии
4.8.1. Основные соотношения для оценки степени кавитационной эрозии
4.8.2. Исследование процесса кавитационной эрозии образцов из стали 1ХНТ
Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Более того, на вид интерференционных полос оказывает влияние изменение по поверхности тела как значения и направления вектора чувствительности, так и значения и направления вектора перемещения. Основное соотношение 1. Для нахождения полного вектора перемещения в точке необходимо определить три его проекции на различные векторы чувствительности, т. Я, 1. П2, п3 абсолютные порядки интерференционных полос в исследуемой точке, определенные по соответствующим, интерферограммам Лг, к2, к3 векторы чувствительности для выбранных трех направлений наблюдения Ядлина волны лазерного излучения. Решение системы уравнений 1. Принципиальным моментом, определяющим возможность использования рассмотренного способа интерпретации голографических интерферограмм, является знание знаков и абсолютных порядков полос на всех интерферограммах. Это обстоятельство и определило название способа расшифровки интерферограмм 1. При определении поля перемещений рассмотренная процедура повторяется для всех интересующих точек поверхности тела. На практике систему уравнений 1. Ух2,х3, связанной с исследуемым телом. КО Ш, 1. X длина волны света К матрица чувствительности голографического интерферометра минимальной размерности 3x3, элементы которой равны проекциям вектора чувствительности на координатные оси. Порядковые номера или абсолютные порядки интерференционных полос устанавливаются подсчетом их от нулевой полосы. Из основного выражения 1. Мс. Рассмотрим сначала основные способы определения положения нулевой полосы в методе двух экспозиций при условии, что она находится на интерферограмме исследуемой области поверхности тела. Положение нулевой полосы на интерферограммах наиболее просто находится в тех случаях, когда на поверхности тела имеются области, которые заведомо не подвергаются смещению в процессе нагружения, например, область вблизи жесткой заделки консольной балки см. В ряде случаев представляется целесообразным специально создавать нсдеформируемые области на объекте при условии, что они не оказывают влияния на деформацию исследуемого участка поверхности тела. К такому классу задач относится определение перемещений небольших, локальных участков поверхности деталей в окрестности отверстий, выточек и т. Наиболее эффективным методом, позволяющим наглядно идентифицировать полосу нулевого порядка, является регистрация голограмм на основе совместного использования методов двух экспозиций и усреднения во времени, впервые предложенного в работе 1. Рассмотрим этот способ более подробно. Пусть при первой ЭКСПОЗИЦИИ продолжительностью Г на голограмме регистрируется исходное состояние поверхности тела. Фазу предметной волны в этом состоянии обозначим через ф. Затем в течение времени т2 производится регистрация голограммы в процессе нагружения объекта таким образом, что скорость изменения фазы остается постоянной. Наконец, производится третье экспонирование деформированного объекта в стационарном состоянии продолжительностью Г при фазе предметной волны ф 8. Характеристическая функция полос см. Это выражение описывает интерференционные полосы, возникающие при комбинировании методов двух экспозиций и усреднения во времени. При т имеем функцию полос метода двух экспозиций, а при Г0 метода усреднения во времени при изменении фазы с постоянной скоростью 1 Увеличение отношения тт приводит к тому, что интенсивность нулевых полос по отношению к другим светлым полосам возрастает. В то же время корни выражения 1. Рассмотренный выше метод трех экспозиций позволяет получить голографическую интерферограмму, аналогичную дважды экспонированной, однако, нулевые полосы на ней будут иметь существенно большую интенсивность, чем остальные светлые полосы. Такая методика впервые была отработана для интерферометров на основе отражательных голограмм 1. На рис. Па ней хорошо видна полоса нулевого порядка вблизи отверстия, на которой выполняется условие ск, т. В месте заделки оболочки также наблюдается нулевая полоса, но в этом случае на ней выполняется условие 0. Рис. Решение системы уравнений 1.