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!

    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 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
    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
    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
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 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
    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

    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)