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!

    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
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    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
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 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
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 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)