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!

    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 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
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ

    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)