העבודה נתמכה על ידי פרוייקטים: "מרכז המחקר של אוניברסיטת ז'ילינה - שלב 2nd" , ITMS 313011D 011, סוכנות גרנט המדעית של משרד החינוך, המדע והספורט של הרפובליקה הסלובקית, האקדמיה למדעים של ספרדית, מעניקה מס: 1/0045 / 17, 1/0951/17 ו- 1/0123/15, סוכנות הפיתוח, ומחקר סלובקית תעניק מס APVV-16-0276.

הערה: הגאומטריה של הדגימה כל צריך להיות נבחר מחושבת על-פי המכאניות והפיזיקליות של החומר נבדק, כך שיהיה לה על תדר תהודה זהה של מערכת בדיקות אולטרה סאונד.

1. קביעת הדגימה הבדיקה עייפות מידות
הערה: הגיאומטריה הדגימה הרגיל דחיסה המתח "שעון חול", עם ממדים עיקריים המוגדרים, מוצג באיור1. מידות ד, יח, ו- r הם המשתמש הגדיר (עצמאית), בעוד l ו- L מידות יש לחשב, על פי התנאים של התדר הנכון תהודה (תלוי). מד אורך l נובעת רק היחס הגיאומטריה בין d, r, ו- D, ו יכול להיות מחושב בקלות או המתקבל מודל רכיב; לכן, זה לא יהיה מושא לדיון נוסף.
<ol><li>
קביעת ממדים עצמאית הערה: הממדים העיקריים של הדגימה (יח, יח, r) נבחרו על-פי הפרמטרים גשמי ותנאי הבדיקה.<ol>
<li>לקבוע את קוטר מד ד על פי הנפח הנדרש של חומר לבדיקה. במקרה של מיקרו הומוגני עם הפגמים הפנימיים לא, מד קוטר קטן יותר הוא מועדף. במקרה של חומר עם פגמים פנימיים משמעותיים (כגון חללים shrinkages בחומרים יצוקה), מד קוטר גדול יותר יש צורך. מד קוטר d היא בדרך כלל מ- 3 מ מ 5 מ מ.</li>
		<li>לקבוע את קוטר ראש D לפי הגודל הזמין גשמי ניסיוני. קוטר ראש בשימוש D הוא בדרך כלל מ 10 מ"מ עד 15 מ"מ. הערה: הוא D גדול יותר, האורך הראשי (L) תהיה קצרה יותר.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לקבוע רדיוס מד r על-פי ההתפלגות מכאניים הנדרשים באורכו מד של הדגימה. הוא מד ה-קוטר r גדול יותר, חלקה ההתפלגות מכאניים. רדיוס מד נפוץ הוא r = 20 מ מ או r = 32 מ מ. הערה: זה ה- r גדול יותר, זמן הדגימה.</li>
	<li>
קביעת ממדים מותנה
	<ol>
<li>לקבוע את מספר הגל K על פי נוסחה9,הבאים18: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq1.jpg"> הערה: ה- fr הנה תדר תהודה של מערכת אולטרה סאונד (Hz), ρ היא צפיפות האחסון (ז ק ג-3) ו- Ed הוא מודול דינאמי האלסטיות (ז ק ג-3).</li>
		<li>לקבוע את קירוב היפרבולי של הרדיוס מד, על פי נוסחה9,הבאים19: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq2.jpg"> הערה: הנה l אורך מד (ז), D הוא קוטר ראש (ז) ו- d הוא הקוטר מד (ז) (איור 1).</li>
		<li>לקבוע האקסצנטריות יעיל על פי נוסחה9,הבאים18: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq3.jpg"> הערה: כאן הוא קירוב היפרבולי (מ-1) נקבע על ידי משוואה (2) , K הוא מספר הגל (-) על פי הביטוי (1).</li>
		<li>לקבוע את האורך של הראש (L) על פי9,המשוואה הבאה18: <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq4.jpg"> הערה: כאן K הוא מספר הגל (-) נקבע על פי הביטוי (1) למשל 1.2.1, β הוא האקסצנטריות יעיל (מ-1) נקבע על ידי משוואה (3) ו- l הוא האורך מד (ז) (איור 1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. חישוב של מתח מכני באורך מד הדגימה
<ol><li>לקבוע את הגורם גיאומטרי norming <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq5.jpg"> על פי9,המשוואה הבאה18: <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq6.jpg">
</li>
	<li>לקבוע את ɛ משרעת דפורמציה לפי9,המשוואה הבאה18: <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq7.jpg"> הערה: כאן <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq5.jpg"> היא הגורם גיאומטריים (-) והיא u משרעת הזחה הנדרש של הסוף חינם של הדגימה (ז).</li>
	<li>לקבוע מכאניים משרעת σ על-פי9,המשוואה הבאה18: <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/57007/57007eq8.jpg"> הערה: הנה ɛ משרעת דפורמציה (-) על פי הביטוי (5), Ed מודול דינאמי האלסטיות (ז ק ג-3). אם הלחץ מכני מחושב הוא נמוך מדי, יש צורך להגדיל את העקירה משרעת u (ז), ולהיפך.</li>
</ol>3. ייצור של הדגימה עם בעיבוד שבבי
<ol><li>עקב סטיות קטנות שונות מהדוגמאות במכונה של צורה אידיאלית, מייצרים דגימות עם עוד ראשי, בדרך כלל L + 0.5 מ מ.</li>
</ol>4. הירמון של תדר התהודה של הדגימה עם מערכת אולטרה סאונד
הערה: הרמוניה הוא התהליך של מפצה סטיות קטנות שונות של הדגימה אמיתי מן הצורה האידיאלית, מחושבת, כדי להשיג תדר תהודה נכונה אשר נמצא בהרמוניה עם sonotrode אולטרה סאונד אקוסטי.
<ol><li>בחר את סוג sonotrode אקוסטית, המתאים על פי הטווח הזחה נדרש, אשר מסוגל לספק לחץ מכני מתאימה הדגימה. הערה: כל סוג של sonotrode הוא תוכנן, מכויל עבור מגוון הזחה שונים, ובכך sonotrode נכונה נבחר על פי משרעת הזחה נדרש החישוב לפי סעיף 2.</li>
	<li>
לטעון את sonotrode על הממיר piezo-חשמלי.
	<ol>
<li>בורג את בורג חיבור בתוך החור המרכזי ב sonotrode עד שהוא מגיע לתחתית.</li>
		<li>מורחים ג'ל אקוסטי על פניו sonotrode. הערה: כמות קטנה של ג'ל משמש, בדיוק מספיק למלא אי סדירות של המשטחים, אשר משפר את ההעברה של הגל מכני בין אלמנט פייזו-חשמלי ממיר את sonotrode.</li>
		<li>להבריג את sonotrode הממיר piezo-חשמלי.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הפעל את מערכת אולטרה סאונד עם ממיר חשמלי piezo עם sonotrode הנטען כדי למדוד את תדר תהודה של מערכת מסוימת בטמפרטורת בפועל.<ol>
<li>להפעיל את התוכנה בדיקות אולטרה סאונד (למשל, Win20k).</li>
		<li>בחר את סוג sonotrode בשימוש בתפריט הנפתח בתיבת "מודל".</li>
		<li>הזן את משרעת תזוזה אפשרית הנמוך ביותר עבור sonotrode מסוים לתוך התיבה "משרעת".</li>
		<li>לחץ על לחצן "התחל".</li>
		<li>קרא את תדירות תהודה בפועל של המערכת בתיבת "תדירות".</li>
		<li>לחץ על כפתור "עצור".</li>
	</ol>
</li>
	<li>הר הדגימה בסוף sonotrode.<ol>
<li>להבריג את הבורג חיבור החור המרכזי של הדגימה עד שהוא מגיע לתחתית.</li>
		<li>בורג הדגימה sonotrode.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הפעל את מערכת אולטרה סאונד עם ממיר חשמלי piezo עם sonotrode הנטען, הדגימה כדי למדוד את תדר תהודה של מערכת מסוימת בטמפרטורת בפועל.<ol>
<li>להפעיל את התוכנה בדיקות אולטרה סאונד.</li>
		<li>בחר את סוג sonotrode השתמשו בתפריט הנפתח בתיבת "מודל".</li>
		<li>הזן את משרעת תזוזה אפשרית הנמוך ביותר עבור sonotrode מסוים לתוך התיבה "משרעת".</li>
		<li>לחץ על לחצן "התחל".</li>
		<li>קרא את תדירות תהודה בפועל של המערכת בתיבת "תדירות".</li>
		<li>לחץ על כפתור "עצור".</li>
	</ol>
</li>
	<li>כאשר תדר תהודה של המערכת עם הדגימה הנטען הוא נמוך מזה בלי הדגימה, להקטין את המסה של הדגימה שתורידו פניהם של הראש של הדגימה. הערה: אם תדר תהודה עם דגימה הנטען הוא גבוה יותר, זה יהיה צורך להפחית את מד קוטר d, אשר לשנות את התנאים של הבדיקה. זו הסיבה 0.5 מ מ מתווסף אורך ראשי בתהליך הייצור.<ol>
<li>פרוק את הדגימה מ sonotrode.</li>
		<li>בעיא הדגימה מחרטה, להנמיך 0.1 מ מ של הפנים של הראש הראשון.</li>
		<li>בעיא הדגימה מחרטה, להנמיך 0.1 מ מ של הפנים של הראש השני.</li>
		<li>חזור על שלב 4.6 עד תדר תהודה בתוך סובלנות של ±-10 הרץ.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. סופי הרכבה של הדגימה Sonotrode לפני הבחינה עייפות
<ol><li>החל ג'ל אקוסטי על פניהם ליצור חיבורים בין sonotrode את הדגימה.<ol>
<li>להבריג את הבורג חיבור החור המרכזי של הדגימה עד שהוא מגיע לתחתית.</li>
		<li>מורחים את הג'ל אקוסטי על הדגימה. הערה: רק כמות קטנה של ג'ל אקוסטי משמש למילוי סדרים על פני השטח כדי לשפר את העברת גל אקוסטי מ sonotrode הדגימה.</li>
		<li>בורג הדגימה sonotrode.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. להפעיל את מערכת הקירור עבור הדגימה
<ol><li>אם קירור אוויר, למקד את זרם אוויר ישירות על האמצע של מד אורך הדגימה, ולהמתין עד 20 s, אז הזרימה של הנחל אוויר הרוויות הדגימה.</li>
	<li>אם קירור, למקד את חרירי מים בראש העליון של הדגימה, התאם את עוצמת זרם כך המים זורם בצורה חלקה לאורך מד, כדי להימנע קוויטציה. הערה: השוקע הדגימה לתוך מים או שמן אפשרי גם כן, עם זאת ניתן להשתמש רק למשך זמן קצר בדיקות בשל האפקט קוויטציה משמעותית, אשר מאיץ את תהליך החניכה של קראק עייפות.</li>
</ol>7. להפעיל את מערכת הקירור של ממיר חשמלי Piezo
<ol><li>לפתוח את השסתום זרם אוויר ולהתאים את הלחץ במרווח בין 0.5 ל- 1 בר.</li>
</ol>8. להריץ את הבדיקה-הזחה נדרש משרעת
<ol><li>להפעיל את התוכנה בדיקות אולטרה סאונד.</li>
	<li>בחר את סוג sonotrode בשימוש בתפריט הנפתח בתיבת "מודל".</li>
	<li>הזן את משרעת הזחה המבוקש sonotrode מסוים לתוך התיבה "משרעת".</li>
	<li>לחץ על לחצן "התחל".</li>
</ol>9. עייפות קראק חניכה והתפשטות
<ol><li>שימו לב כי לאחר העייפות לפצח חניכה והתפשטות דרך חלק של חתך הרוחב, המערכת הוא העביר את תדר תהודה הבדיקה מסתיימת באופן טבעי.</li>
	<li>אם הבדיקה אינה מסתיימת עם שבר, כשמגיעים המבוקש מספר מחזורים, טעינה (המבחן הוא בניהול אאוט) לסיים באמצעות לחצן "Stop" לתוכנה בדיקות אולטרה סאונד.</li>
</ol>10. ביטול טעינה הדגימה מ Sonotrode
<ol><li>. לך הדגימה מ sonotrode אולטראסוניות לעזאזל</li>
</ol>11. סטטי טעינת כוח שבירה
<ol><li>להשתמש כוח טעינה סטטית שבר את שאר חתך הרוחב עם שימוש של מכונה טעינה סטטית. הערה: וקטור ואת סוג כוח טעינה עבור השבר סטטי צריך להתכתב עם הסוג של העייפות טוען כך השטח שבר יש אופי עקבי.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Moore, H. F., Kommers, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The fatigue of metals. , 321 (1927).</li><li>Nicholas, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> High Cycle Fatigue: A Mechanics of Materials Perspective. , (2006).</li><li>Schijve, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fatigue of Structures and Materials. , (2008).</li><li>Murakami, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Metal Fatigue: Effects of Small Defects and Nonmetallic Inclusions. , (2002).</li><li>Trsko, L., Bokuvka, O., Novy, F., Guagliano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+severe+shot+peening+on+ultra-high-cycle+fatigue+of+a+low-alloy+steel.">Effect of severe shot peening on ultra-high-cycle fatigue of a low-alloy steel.</a> Mater. Design. 57, 103-113 (2014).</li><li>Stanzl, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+mechanisms+and+fracture+mechanics+at+ultrasonic+frequencies.">Fracture mechanisms and fracture mechanics at ultrasonic frequencies.</a> Fatigue. Fract. Eng. M. 22 (7), 567-579 (1999).</li><li>Bathias, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=There+is+no+infinite+fatigue+life+in+metallic+materials.">There is no infinite fatigue life in metallic materials.</a> Fatigue. Fract. Eng. M. 22 (7), 559-565 (1999).</li><li>Ritchie, R. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-cycle+fatigue+of+Ti-6Al-4V.">High-cycle fatigue of Ti-6Al-4V.</a> Fatigue. Fract. Eng. M. 22 (7), 621-631 (1999).</li><li>Bathias, C., Paris, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Gigacycle Fatigue in Mechanical Practice. , (2004).</li><li>Bokuvka, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ultrasonic Fatigue of Materials at Low and High Frequency Loading. , (2015).</li><li>Almaraz, G. M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+Fatigue+Testing+on+the+Polymeric+Material+PMMA,+Used+in+Odontology+Applications.">Ultrasonic Fatigue Testing on the Polymeric Material PMMA, Used in Odontology Applications.</a> Procedia Structural Integrity. 3, 562-570 (2017).</li><li>Flore, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+the+high+and+very+high+cycle+fatigue+behaviour+of+continuous+fibre+reinforced+plastics+by+conventional+and+ultrasonic+fatigue+testing.">Investigation of the high and very high cycle fatigue behaviour of continuous fibre reinforced plastics by conventional and ultrasonic fatigue testing.</a> Compos. Sci. Technol. 141, 130-136 (2017).</li><li>Tr&#353;ko, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Severe+Shot+Peening+on+the+Surface+State+and+Ultra-High-Cycle+Fatigue+Behavior+of+an+AW+7075+Aluminum+Alloy.">Influence of Severe Shot Peening on the Surface State and Ultra-High-Cycle Fatigue Behavior of an AW 7075 Aluminum Alloy.</a> J. Mater. Eng. Perform. 26 (6), 2784-2797 (2017).</li><li>Mayer, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+torsion+very+high+cycle+fatigue+of+VDSiCr+spring+steel+at+different+load+ratios.">Cyclic torsion very high cycle fatigue of VDSiCr spring steel at different load ratios.</a> Int. J. Fatigue. 70, 322-327 (2015).</li><li>Bathias, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piezoelectric+fatigue+testing+machines+and+devices.">Piezoelectric fatigue testing machines and devices.</a> Int. J. Fatigue. 28 (11), 1438-1445 (2006).</li><li>Mayer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+torsion+and+tension-compression+fatigue+testing:+Measuring+principles+and+investigations+on+2024-T351+aluminium+alloy.">Ultrasonic torsion and tension-compression fatigue testing: Measuring principles and investigations on 2024-T351 aluminium alloy.</a> Int. J. Fatigue. 28 (11), 1446-1455 (2006).</li><li>Brugger, C., Palin-Luc, T., Osmond, P., Blanc, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+ultrasonic+fatigue+testing+device+for+biaxial+bending+in+the+gigacycle+regime.">A new ultrasonic fatigue testing device for biaxial bending in the gigacycle regime.</a> Int. J. Fatigue. 100, Part 2, 619-626 (2017).</li><li>Wagner, D., Cavalieri, F. J., Bathias, C., Ranc, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+fatigue+tests+at+high+temperature+on+anaustenitic+steel.">Ultrasonic fatigue tests at high temperature on anaustenitic steel.</a> J. Propul. Power. 1 (1), 29-35 (2012).</li><li>Kohout, J., Vechet, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+function+for+fatigue+curves+characterization+and+its+multiple+merits.">A new function for fatigue curves characterization and its multiple merits.</a> Int. J. Fatigue. 23 (2), 175-183 (2001).</li></ol>

אין לנו לחשוף.

בדיקות אולטרה סאונד עייפות הוא אחד מהשיטות אשר מאפשר בדיקה של החומרים מבניים באזור מחזור גבוהה במיוחד. עם זאת, הדגימה לצורה ולגודל מוגבלים מאוד ביחס תדר תהודה. למשל, בדיקה של יריעות דקות במצב הטעינה צירית אפשרי בדרך כלל לא. בנוסף, בדיקה של דגימות גדולות בדרך כלל. בלתי אפשרי, כי המכונות הבדיק...

עייפות נזק חומרי מבנה חזק מחובר ה תיעוש, בעיקר עם שימוש של מנוע קיטור, קטרי קיטור בתחבורה מסילתית, שבו הרבה רכיבי מתכת, בעיקר ברזל מבוסס, השתמשו ואינה לעמוד שונים סוגי העמסה מחזורית. אחד המבחנים המוקדמים נעשה על ידי אלברט (גרמניה 1829)1 על שרשראות עוסקת בייצור ושיווק של גלגלות שלי. תדירות ההעמסה היה 10 כפיפות לדקה, ויבחן מרבית מוקלטות 100,000 הגיעו טעינת מחזורים1. עבודה חשובה נוספת בוצעה על ידי ויליאם פיירברן בשנת 1864. הבדיקות בוצעו על קורות ברזל עם השימוש עומס סטטי, אשר הוסר על ידי מנוף, ואז הפיל גורמת ויברציות. וברוחב הייתה עמוסה בהדרגה הגדלת מתח טעינה משרעת. לאחר שהגיע-300,000 מחזורים שונות טעינת מתח amplitudes, בסופו של דבר וברוחב נכשלה לאחר כמעט 5,000 טעינת מחזורים בבית משרעת הטעינה של שתי חמישיות של חוזק מתיחה האולטימטיבי. המחקר הראשון מקיף ושיטתי של השפעת מתח חוזרות ונשנות על חומרים מבניים נעשה על ידי אוגוסט ווהלר ב 1860-18701. לבדיקות אלה, הוא השתמש פיתול, כיפוף ו מצבי ההעמסה צירית. ווהלר תוכנן הרבה עייפות ייחודי בדיקות המכונות, אבל החיסרון שלהם היה מבצע נמוך מהירויות, לדוגמה מכונת כיפוף המהירה מסתובב לנתח סל ד 72 (1.2 Hz), ובכך השלמה של התוכנית הניסיונית לקח 12 שנה1. לאחר ביצוע בדיקות אלה, הוא נחשב כי כשמגיעים של משרעת טעינה שבו החומר עומד 107 מחזורים, השפלה עייפות היא זניחה, החומר יכול לעמוד מספר אינסופי של מחזורי טעינה. משרעת העמסה זו נקראה "גבול העייפות" והפך הפרמטר העיקרי בעיצוב תעשייתי במשך שנים רבות2,3.
התפתחות נוספת של מכונות תעשייתי חדש, אשר נדרש יעילות גבוהה יותר וחיסכון בעלויות, נאלץ לספק את האפשרות של טעינה גבוה יותר, מהירויות גבוהות יותר מבצע משכים גבוה, אמינות גבוהה עם דרישות תחזוקה נמוכה. לדוגמה, רכיבים של הרכבת במהירות גבוהה Shinkanzen, לאחר 10 שנים של המבצע, חייבים לעמוד כ 109 מחזורים ' כשל של רכיב ראשי יכול להיות השלכות קטלניות4. יתר על כן, רכיבים של מנועי סילון לעיתים קרובות פועלים עם סל"ד 12,000, מרכיבי מפוחי טורבו לעיתים קרובות עולה על 17,000 סל ד. אלה מבצע גבוהה במהירויות דרישות מוגברת עייפות החיים בדיקה באזור כביכול מחזור גבוהה במיוחד, כדי להעריך אם עוצמת עייפות חומר יכול באמת להיחשב קבוע עבור יותר מ-10 מיליון מחזורים. לאחר הבדיקות הראשונה שבוצעה על-ידי העולה על זו סיבולת, היה ברור כי עייפות כשלים יכולים להופיע אפילו נמוך יותר מאשר המגבלה עייפות, מתח יישומית amplitudes לאחר מספר מחזורים יותר מ 107, וזה המנגנון נזק וכישלון יכול להיות שונה מן הרגיל אלה5.
יצירת תוכנית הבדיקה עייפות שמטרתו לחקור את האזור מחזור גבוהה במיוחד נדרש הפיתוח של מכשירי בדיקה חדשים חזק להגדיל את תדירות טעינה. סימפוזיון התמקד בנושא זה התקיים בפריז ביוני 1998, שבו ניסיוני תוצאות הוצגו אשר התקבלו על-ידי-Stanzl-Tschegg6 Bathias7 -טעינת תדרים, על ידי ריצ'י8 עם השימוש של 1 קילו-הרץ-20 קילו-הרץ סגור לולאה סרוו-הידראולי בדיקה מכונת, ועל -ידי דוידסון8 עם 1.5 קילו-הרץ מגנטו-strictive הבדיקה המכונה4. מאותו הזמן, הוצעו פתרונות רבים, אבל עדיין הכי נפוץ המכונה בשימוש עבור סוג זה של הבדיקה מבוססת על הרעיון של מנסון מ- 1950 ומשתמשת תדרים סכום קרוב ל-20 קילו-הרץ9. מכונות אלה שהפגינו איזון טוב בין תעריף עומס, דיוק קביעת מספר מחזורים, ואת הזמן של הבדיקה עייפות (1010 מחזורים מושגות כ 6 ימים). התקנים אחרים היו יכולים לספק תדרים העמסה גבוהה יותר, כמו זה המשמש Girald בשנת 1959-92 kHz ואת Kikukawa בשנת 1965-199-הרץ עם זאת, אלה משמשים לעתים נדירות מאחר שהם יוצרים המחירים דפורמציה גבוהה מאוד, מאז הבדיקה נמשך רק כמה דקות, שגיאת מדהים ב ספירת המחזור צפוי. גורם חשוב נוסף הגבלת התדר טעינה של התקנים תהודה לבדיקת עייפות הוא הגודל של הדגימה, אשר ביחס ישיר עם התדר תהודה. גדול יותר הטעינה המבוקש התדירות, קטן יותר הדגימה. זו הסיבה למה נדירות10תדרים מעל 40 קילו-הרץ.
מאז משרעת העקירה היא בדרך כלל מוגבלת בתוך מרווח הזמן בין 3 ל 80 מיקרומטר, בדיקות אולטרה סאונד עייפות יכולה להיות בהצלחה שהוחלו על חומרים מתכתיים ביותר, אבל טכניקות לבדיקה של חומרים פולימריים כגון PMMA11 ו ללא הפרדות צבע12 גם פותחו. באופן כללי, עייפות אולטראסאונד בדיקה אפשרית לבצע במצבי הטעינה צירית: מתיחה - דחיסה סימטרית מחזור13,14, מתח - מתח מחזור15, כיפוף15, 3 נקודות, ויש גם כמה מחקרים עם שיפורים מיוחדים של המערכת עבור פיתול בדיקות15,16 ו- כיפוף biaxial17. זה לא ניתן להשתמש דגימות שרירותי, כי עבור שיטה זו, הגיאומטריה קשורה אך ורק להשגת תדירות תהודה-20 קילו-הרץ. עבור טעינת צירית, מספר סוגים של דגימות יש כבר נפוץ, בדרך כלל עם צורת זכוכית עם קוטר אורך מד 3 עד 5 מ מ. עבור 3 נקודות הכיפוף, יריעות דקות משמשות, ועוצבו על שיטות אחרות סוגים מיוחדים של דגימות, לפי סוג שיטת ובדיקות תנאים. השיטה מיועדת הערכה של עייפות החיים באזור מחזור גבוה וגבוה במיוחד, וזה אומר כי ב-20 קילו-הרץ הטעינה, מיליון מחזורים, מתקבל ב-50 s; לכן, זה נחשב בדרך כלל את הגבול התחתון של טעינת מחזורים אשר יכול ייחקרו עם דיוק סבירה, לגבי המספר של מחזור נחישות. כל הדגימות חייב להיות בהרמוניה עם קרן אולטרה סאונד על-ידי שינוי המסה של הדגימה כדי לספק את תדר תהודה נכון של המערכת: קרן אולטרה סאונד עם הדגימה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="665">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ultrasonic fatigue testing device</td>
			<td style="width:71px;">Lasur</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td style="width:259px;">20 kHz, used for fatigue tests</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Nyogel 783</td>
			<td style="width:71px;">Nye Lubricants</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>Used as acoustic gel for connection of the parts of the ultrasonic system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Win 20k software</td>
			<td style="width:71px;">Lasur</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>Software for operation of the Lasur fatigue testing machine</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasonic fatigue testing in the tension-compression mode

בדיקות אולטרה סאונד עייפות הוא אחד מספר שיטות המאפשרות חוקרים עייפות נכסים באזור מחזור גבוהה במיוחד. השיטה מבוססת על חשיפת הדגימה כדי ויברציות האורך בתדר התהודה שלו קרוב-20 קילו-הרץ. השימוש בשיטה זו, זה אפשרי לצמצם באופן משמעותי את הזמן הנדרש עבור הבדיקה, בהשוואה התקנים הבדיקה המקובלת בדרך כלל עובדים בתדרים מתחת 200 Hz. הוא משמש גם כדי לדמות טעינה של חומר במהלך מבצע בתנאים מהירות גבוהה, כגון אלה מנוסים על ידי רכיבים של מנועי סילון או מכונית טורבו משאבות. יש צורך לפעול רק באזור מחזור גבוה וגבוה במיוחד, בשל האפשרות של שיעורי דפורמציה גבוהות ביותר, אשר יכולה להיות השפעה משמעותית על תוצאות הבדיקה. צורת הדגימה וממדים חייב להיות שנבחרו בקפידה, מחושב כדי למלא את התנאי תהודה של מערכת אולטרה סאונד; לפיכך, אין אפשרות לבחון את רכיבי מלא או דגימות של צורה שרירותית. לפני כל בדיקה, זה הכרחי ליצור הרמוניה הדגימה עם התדר של מערכת אולטראסאונד כדי לפצות על סטיות של הצורה אמיתית מזו אידיאלי. זה בלתי אפשרי לבצע בדיקה עד שבר מוחלט של הדגימה, מאז הבדיקה מסתיימת באופן אוטומטי לאחר החניכה, הפצת הקראק ל אורך מסוים, כאשר הנוקשות של המערכת משתנה מספיק כדי להעביר את המערכת מתוך התהודה תדירות. כתב יד זה מתאר את תהליך הערכה של העייפות של חומרים מאפיינים עייפות אולטרה סאונד בתדירות גבוהה טעינה עם שימוש מכני תהודה בתדר קרוב-20 קילו-הרץ. הפרוטוקול כולל תיאור מפורט של כל השלבים הדרושים עבור מבחן הנכון, כולל עיצוב הדגימה, חישוב מתח, משלימים עם התדר תהודה, ביצוע הבדיקה, ותשבור סטטי הסופי.

תוצאות הבדיקה עייפות כוללים טעינת מתח, מספר מחזורים, טעינה, התו סיום הבדיקה (שבר או ריצה-אאוט) ניתן לראות טבלה 1, התוצאות של עייפות חיי 50CrMo4 מתרצה ואיפה מחושלת הינם מסופקים. הפרשנות הנפוצה ביותר של תוצאות הבדיקה של החיים עייפות הוא ה-S כביכול - N מגרש (S - מתח, N - מספר מח...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode at JoVE.com

Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

פרוטוקול עבור עייפות אולטראסאונד בדיקה באזור מחזור גבוה וגבוה במיוחד במצב טעינה מתח צירית-דחיסה.

עייפות אולטראסאונד בדיקה במצב מתח דחיסה

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on ...

ultrasonic-fatigue-testing-in-the-tension-compression-mode

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Bending

SCIENTISTS IN ACTION

10.6K Views.  University of Žilina. פרוטוקול עבור עייפות אולטראסאונד בדיקה באזור מחזור גבוה וגבוה במיוחד במצב טעינה מתח צירית-דחיסה.

Video: Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

Development of Whispering Gallery Mode Polymeric Micro-optical Electric Field Sensors

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The optical modes are frequently referred to as "whispering gallery modes" (WGM) or "morphology dependent resonances" (MDR) and exhibit high optical quality factors. Some proposed applications of micro-cavity optical resonators are in spectroscopy1, micro-cavity laser technology2, optical communications3-6 as well as sensor technology. The WGM-based sensor applications include those in biology7, trace gas detection8, and impurity detection in liquids9. Mechanical sensors based on microsphere resonators have also been proposed, including those for force10,11, pressure12, acceleration13 and wall shear stress14. In the present, we demonstrate a WGM-based electric field sensor, which builds on our previous studies15,16. A candidate application of this sensor is in the detection of neuronal action potential.
The electric field sensor is based on polymeric multi-layered dielectric microspheres. The external electric field induces surface and body forces on the spheres (electrostriction effect) leading to elastic deformation. This change in the morphology of the spheres, leads to shifts in the WGM. The electric field-induced WGM shifts are interrogated by exciting the optical modes of the spheres by laser light. Light from a distributed feedback (DFB) laser (nominal wavelength of ~ 1.3 &mu;m) is side-coupled into the microspheres using a tapered section of a single mode optical fiber. The base material of the spheres is polydimethylsiloxane (PDMS). Three microsphere geometries are used: (1) PDMS sphere with a 60:1 volumetric ratio of base-to-curing agent mixture, (2) multi layer sphere with 60:1 PDMS core, in order to increase the dielectric constant of the sphere, a middle layer of 60:1 PDMS that is mixed with varying amounts (2% to 10% by volume) of barium titanate and an outer layer of 60:1 PDMS and (3) solid silica sphere coated with a thin layer of uncured PDMS base. In each type of sensor, laser light from the tapered fiber is coupled into the outermost layer that provides high optical quality factor WGM (Q ~ 106). The microspheres are poled for several hours at electric fields of ~ 1 MV/m to increase their sensitivity to electric field.

A high-sensitivity photonic micro sensor was developed for electric field detection. The sensor exploits the optical modes of a dielectric sphere. Changes in the external electric field perturb the sphere morphology leading to shifts in its optical modes. The electric field strength is measured by monitoring these optical shifts.

פיתוח של חיישני Whispering גלרית Mode פולימריים מייקר אופטי שדה חשמליים

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The ...

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various areas of technology and applied science, such as aerospace and communication engineering, sensing, metrology, nonlinear photonics, and quantum optics. In this article, we present the principal techniques used in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators. First detailed in this article is the protocol for resonator polishing, which is based on a grind-and-polish technique close to the ones used to polish optical components such as lenses or telescope mirrors. Then, a white light interferometric profilometer measures surface roughness, which is a key parameter to characterize the quality of the polishing. In order to launch light in the resonator, a tapered silica fiber with diameter in the micrometer range is used. To reach such small diameters, we adopt the "flame-brushing" technique, using simultaneously computer-controlled motors to pull the fiber apart, and a blowtorch to heat the fiber area to be tapered. The resonator and the tapered fiber are later approached to one another to visualize the resonance signal of the whispering gallery modes using a wavelength-scanning laser. By increasing the optical power in the resonator, nonlinear phenomena are triggered until the formation of a Kerr optical frequency comb is observed with a spectrum made of equidistant spectral lines. These Kerr comb spectra have exceptional characteristics that are suitable for several applications in science and technology. We consider the application related to ultra-stable microwave frequency synthesis and demonstrate the generation of a Kerr comb with GHz intermodal frequency.

The customized techniques developed in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators are presented. The protocols to obtain and characterize these resonators are detailed, and an explanation of some of their applications in microwave photonics is given.

מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for synthesizing nanoscopic VB2 is presented as well as step-by-step procedure for applying a zirconium oxide coating to the VB2 particles for stabilization upon discharge. The process for disassembling existing zinc/air cells is shown, in addition construction of the new working electrode to replace the conventional zinc/air cell anode with a the nanoscopic VB2 anode. Finally, discharge of the completed VB2/air battery is reported. We show that using the zinc/air cell as a test bed is useful to provide a consistent configuration to study the performance of the high-energy high capacity nanoscopic VB2 anode.

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

A protocol is presented to study multi-electron metal/air battery systems by using previous technology developed for the zinc/air cell. Electrochemical testing is then performed on fabricated batteries to evaluate performance.

המצאה של VB<sub&gt; 2</sub&gt; / תאי אוויר לבדיקת אלקטרוכימי

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at a frequency above the acoustic range (20 kHz). As a solid-state technology, ultrasonic lubrication can be used where conventional lubricants are unfeasible or undesirable. Further, ultrasonic lubrication allows for electrical modulation of the effective friction coefficient between two sliding surfaces. This property enables adaptive systems that modify their frictional state and associated dynamic response as the operating conditions change. Surface wear can also be reduced through ultrasonic lubrication. We developed a protocol to investigate the dependence of friction force reduction and wear reduction on the linear sliding velocity between ultrasonically lubricated surfaces. A pin-on-disc tribometer was built which differs from commercial units in that a piezoelectric stack is used to vibrate the pin at 22 kHz normal to the rotating disc surface. Friction and wear metrics including effective friction force, volume loss, and surface roughness are measured without and with ultrasonic vibrations at a constant pressure of 1 to 4 MPa and three different sliding velocities: 20.3, 40.6, and 87 mm/sec. An optical profilometer is utilized to characterize the wear surfaces. The effective friction force is reduced by 62% at 20.3 mm/sec. Consistently with existing theories for ultrasonic lubrication, the percent reduction in friction force diminishes with increasing speed, down to 29% friction force reduction at 87 mm/sec. Wear reduction remains essentially constant (49%) at the three speeds considered.

We present a protocol for using a piezoelectrically-assisted tribometer and optical profilometer to investigate the dependence of ultrasonic wear and friction reduction on linear velocity, contact pressure, and surface properties.

ניסויים בUltrasonic שימון שימוש Tribometer סייע-Piezoelectrically וProfilometer האופטי

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Ultrasonic Welding of Thermoplastic Composite Coupons for Mechanical Characterization of Welded Joints through Single Lap Shear Testing

This paper presents a novel straightforward method for ultrasonic welding of thermoplastic-composite coupons in optimum processing conditions. The ultrasonic welding process described in this paper is based on three main pillars. Firstly, flat energy directors are used for preferential heat generation at the joining interface during the welding process. A flat energy director is a neat thermoplastic resin film that is placed between the parts to be joined prior to the welding process and heats up preferentially owing to its lower compressive stiffness relative to the composite substrates. Consequently, flat energy directors provide a simple solution that does not require molding of resin protrusions on the surfaces of the composite substrates, as opposed to ultrasonic welding of unreinforced plastics. Secondly, the process data provided by the ultrasonic welder is used to rapidly define the optimum welding parameters for any thermoplastic composite material combination. Thirdly, displacement control is used in the welding process to ensure consistent quality of the welded joints. According to this method, thermoplastic-composite flat coupons are individually welded in a single lap configuration. Mechanical testing of the welded coupons allows determining the apparent lap shear strength of the joints, which is one of the properties most commonly used to quantify the strength of thermoplastic composite welded joints.

A straightforward procedure for ultrasonic welding of thermoplastic composite coupons for basic mechanical testing is described. Key characteristics of this ultrasonic welding process are the use of flat energy directors for simplified process preparation and the use of process data for the fast definition of optimum processing conditions.

ריתוך Ultrasonic של קופונים Composite תרמופלסטיים עבור אפיון מכני של חיבורי ריתוך באמצעות Lap יחיד בדיקות גזירה

This paper presents a novel straightforward method for ultrasonic welding of thermoplastic-composite coupons in optimum processing conditions. The ...

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a new and inexpensive procedure to force mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser. This procedure is based on the detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs. This change is used to command the alignment of the intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions. More specifically, the value of the first Stokes parameter varies when the angle of the polarization controller is swept and, moreover, it undergoes an abrupt variation when the laser enters the mode-locked state. Monitoring this abrupt variation provides a practical easy-to-detect signal that can be used to command the alignment of the polarization controller and drive the laser towards mode locking. This monitoring is achieved by feeding a small portion of the signal to a polarization analyzer measuring the first Stokes parameter. A sudden change in the read out of this parameter from the analyzer will occur when the laser enters the mode-locked state. At this moment, the required angle of the polarization controller is kept fixed. The alignment is completed. This procedure provides an alternate way to existing automating procedures that use equipment such as an optical spectrum analyzer, an RF spectrum analyzer, a photodiode connected to an electronic pulse-counter or a nonlinear detecting scheme based on two-photon absorption or second harmonic generation. It is suitable for lasers mode locked by nonlinear polarization rotation. It is relatively easy to implement, it requires inexpensive means, especially at a wavelength of 1550 nm, and it lowers the production and operation costs incurred in comparison to the above-mentioned techniques.

A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

אוטומציה של מצב נעילה בתוך לייזר סיב סיבוב קוי קיטוב באמצעות מדידות קיטוב פלט

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators. One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator. This modulator is particularly well suited for holographic video experimentation as it is relatively simple and inexpensive to fabricate1-3. Some additional advantages of leaky mode devices include: large aggregate bandwidth, polarization separation of signal light from noise, large angular deflection and frequency control of color1. In order to realize these advantages, it is necessary to be able to adequately characterize these devices as their operation is strongly dependent on waveguide and transducer parameters4. To characterize the modulators, the authors use a commercial prism coupler as well as a custom characterization apparatus to identify guided modes, calculate waveguide thickness and finally to map the device's frequency input and angular output of leaky mode modulators. This work gives a detailed description of the measurement and characterization of leaky mode modulators suitable for full-color holographic video.

This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

אפיון אניזוטרופי הרותחת מצב מאפננים עבור Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators.  One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator.  This ...

Stimulated Stokes and Antistokes Raman Scattering in Microspherical Whispering Gallery Mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres can be thought as a store of energy with a huge variety of applications: compact laser sources, highly sensitive biochemical sensors and nonlinear phenomena. A protocol for the fabrication of both the microspheres and coupling system is given. The couplers described here are tapered fibers. Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS). A proof of the cavity-enhanced phenomenon is given by the lack of correlation among the pump, signal and idler: a resonant mode has to exist in order to obtain the pair of signal and idler. In the case of hyperparametric oscillations (four wave mixing and stimulated anti-stokes Raman scattering), the modes must fulfill the energy and momentum conservation and, last but not least, have a good spatial overlap.

Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS).

המאולץ סטוקס Antistokes פיזור ראמאן ב Microspherical Whispering גלרית מצב מההודים

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering thermal wave fields that are disturbed by the defect. This effect is measured and used to locate the defect. We form the destructively interfering wave fields by using a modified projector. The original light engine of the projector is replaced with a fiber-coupled high-power diode laser. Its beam is shaped and aligned to the projector&#39;s spatial light modulator and optimized for optimal optical throughput and homogeneous projection by first characterizing the beam profile, and, second, correcting it mechanically and numerically. A high-performance infrared (IR) camera is set up according to the tight geometrical situation (including corrections of the geometrical image distortions) and the requirement to detect weak temperature oscillations at the sample surface. Data acquisition can be performed once a synchronization between the individual thermal wave field sources, the scanning stage, and the IR camera is established by using a dedicated experimental setup which needs to be tuned to the specific material being investigated. During data post-processing, the relevant information on the presence of a defect below the surface of the sample is extracted. It is retrieved from the oscillating part of the acquired thermal radiation coming from the so-called depletion line of the sample surface. The exact location of the defect is deduced from the analysis of the spatial-temporal shape of these oscillations in a final step. The method is reference-free and very sensitive to changes within the thermal wave field. So far, the method has been tested with steel samples but is applicable to different materials as well, in particular to temperature sensitive materials.

This method aims at locating vertical subsurface defects. Here, we couple a laser with a spatial light modulator and trigger its video input to heat a sample surface deterministically with two anti-phased modulated lines while acquiring highly resolved thermal images. The defect position is retrieved from evaluating thermal wave interference minima.

לוקליזציה פגם תת קרקעי על ידי חימום מובנה באמצעות לייזר מוקרן Photothermal Thermography

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is known about the effects of high pressure hydrogen on the polymer sealing and barrier materials also found within these components. More study is required in order to determine the compatibility of common polymer materials found in the components of the hydrogen fuel delivery infrastructure with high pressure hydrogen. As a result, it is important to consider the changes in physical properties such as friction and wear in situ while the polymer is exposed to high pressure hydrogen. In this protocol, we present a method for testing the friction and wear properties of ethylene propylene diene monomer (EPDM) elastomer samples in a 28 MPa high pressure hydrogen environment using a custom-built in situ pin-on-flat linear reciprocating tribometer. Representative results from this testing are presented which indicate that the coefficient of friction between the EPDM sample coupon and steel counter surface is increased in high pressure hydrogen as compared to the coefficient of friction similarly measured in ambient air.

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

A test methodology for quantifying tribological properties of polymers used in hydrogen infrastructure service is demonstrated and characteristic results for a common elastomer are discussed.

בחיי עיר מימן בלחץ גבוה Tribological בדיקה של חומרים פולימריים המשמשים תשתית משלוח של מימן

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is ...