Диагностика дефектов в металлах на основе скин-эффекта

У, Шэньван Отделение электронной инженерии (ОЭИ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является скин-эффект, и исследование его возможности для определения изменения свойств наводороженных слоев поверхности конструкционных материалов. Стоит задача в создании аппаратуры на основе скин-эффекта для контроля толщины слоя наводораживания в ответственных конструкциях.

Введение …………………………………………………………………………………………………………………………. 10
1 Дефектоскоп и скин-эффект ………………………………………………………………………………………….. 12
1.1 Определение дефектоскопа………………………………………………………………………………………………………… 12
1.2 Применение дефектоскопа …………………………………………………………………………………………………………. 12
1.3 Принцип обнаружения ……………………………………………………………………………………………………………….. 13
1.4 Способ пользования …………………………………………………………………………………………………………………… 13
1.4.1 Метод ультразвуковой дефектоскопии ………………………………………………………………………………….. 14
1.4.2 Метод вихретоковой дефектоскопии …………………………………………………………………………………….. 15
1.4.3 Метод радиационной дефектоскопии …………………………………………………………………………………… 16
1.4.4 Метод магнитно-порошковой дефектоскопии ……………………………………………………………………….. 17
1.5 Скин-эффект……………………………………………………………………………………………………………………………….. 17
1.5.1 Причина ………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
1.5.2 Уравнение, описывающее скин-эффект…………………………………………………………………………………. 19
1.5.3 Влияние материала на глубину кожи …………………………………………………………………………………….. 23
1.5.4 Применение ………………………………………………………………………………………………………………………… 24
2. Расчётная часть ……………………………………………………………………………………………………………. 25
2.1 Зависимость сопротивления материала от частоты ……………………………………………………………………… 25
3 Экспериментальная часть ……………………………………………………………………………………………… 37
3.1 Описание конструкции исследовательского объекта ……………………………………………………………………. 37
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение………………………… 47
Введение …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 47
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования………………………………………………. 47
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 48
4.3 SWOT – анализ…………………………………………………………………………………………………………………………….. 50
4.4 План проекта ……………………………………………………………………………………………………………………………… 54
4.5 Бюджет научного исследования ………………………………………………………………………………………………….. 57
4.5.1 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом отходов) ………………………. 57
4.5.2 Специальное оборудование для экспериментальных работ…………………………………………………… 57
4.5.3 Основная заработная плата ………………………………………………………………………………………………….. 58
4.5.4 Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала …………………………….. 61
4.5.5 Отчисления на социальные нужны ……………………………………………………………………………………….. 62
4.5.6 Научные и производственные командировки ……………………………………………………………………….. 63
4.5.7 Оплата работ, выполняемых сторонними организациями и предприятиями ………………………….. 64
4.5.8 Накладные расходы ……………………………………………………………………………………………………………… 64
4.5.9 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта …………………………………….. 65
4.6 Оценка сравнительной эффективности исследования ………………………………………………………………….. 66
9

Все основные дефектоскопические методы нацелены на выявление
существующих дефектов, трещин, каверн, непроваров и так далее. Причем
тестирование проводится либо сразу после сварки, либо перед вводом объекта в
эксплуатацию. Однако существует целый класс материалов и деталей, в которых
из-за особых условий эксплуатации происходят изменения на уровне
кристаллической решетки, например эффект ‘наводораживания’, при высокой
температуре, давлении и в присутствии водород, он диффундирует в материал.
Атомы водорода проникают внутрь кристаллической решетки, и физические
свойства материала меняются, он становится хрупким. При этом в материале еще
не наблюдается трещин, то есть обычными дефектоскопическими методами
выявить изменение структуры материала и оценить степень ее повреждения не
возможно. Метод нуждается в глубокой научной проработке и проведении
большого количества экспериментов.
Для оценки степени и глубины наводораживания предлагается
использовать Скин-эффект, с его помощью становится возможным измерять
омическое сопротивление поверхностных слоев материала, причем в силу своей
природы метод является интегральным, то есть измерение происходит по всей
контролируемой поверхности изделия. Незначительные неравномерности на
поверхности не оказывают существенного влияния на окончательный результат.
Использование современных DDS микросхем – цифровых синтезаторов частоты
позволяет автоматизировать процесс измерения, исключив из процесса руки
человека. Оператор устанавливает только частоту начала и окончания
тестирования и шаг приращения частоты. Для повышения достоверности
результатов снимаются 3 параметра, отношение амплитуд в точках контроля с
выводом в логарифмическом виде – АЧХ, фазовый сдвиг между сигналами в
точках контроля – ФЧХ и омическая проводимость в логарифмическом виде
между точками контроля. Использование трех различных параметров позволяет
исключить влияние реактивных параметров, влияния емкости и индуктивности
на окончательный результат. Достоинством метода является возможность
измерения прямо на месте работы контролируемого участка. Накладываются
электроды, нажимается кнопка ‘Старт’ и происходит построение 3-х графиков
АЧХ, ФЧХ и сопротивления от частоты. Сравнивая текущие измеренные данные,
с данными снятыми непосредственно перед сдачей объекта в эксплуатацию,
становится возможным контролировать степень и глубину наводороженного слоя.
1 Дефектоскоп и скин-эффект

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

    Оптимизация разрядного контура возбуждения CuBr лазера
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Импульсный плазмохимический синтез углеродсодержащих композитов на основе TiO2
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Автономная следящая система для комплекса цифровой радиографии
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)