автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Прогнозирование работоспособности элементов судового валопровода с использованием акустической тензометрии

На правах рукопиаи

Колыванов Владимир Викторович

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СУДОВОГО ВАЛОПРОВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКУСТИЧЕСКОЙ ТЕНЗОМЕТРИИ

Специальность: 05.08.04 - Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 ДЕК 2010

Санкт-Петербург -2010

004616581

Работа выполнена на кафедре эксплуатации судовых энергетических установок ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта» (ВГАВТ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Матвеев Юрий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Цветков Юрий Николаевич

кандидат технических наук, профессор Репин Федор Федорович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет имени P.E. Алексеева»

Защита состоится «27» декабря 2010 г. в 14-00 час. в ауд. 235 на заседании диссертационного совета Д 223.009.04 при Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций по адресу: 198035, г. Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «СПбГУВК».

Автореферат разослан «24» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

B.JI. Ерофеев

Условные обозначения

ПВ - поверхностная волна; V,, У2 - скорости распространения сдвиговых волн вдоль и поперек оси гребного вала в напряженном состоянии, м/с;

У О У 0 - начальные скорости распространения сдвиго-1 ' 2 вых волн вдоль и поперек оси гребного вала в ненапряженном состоянии, м/с; Уз - скорость распространения продольных волн в

напряженном состоянии гребного вала, м/с; у° - начальная скорость распространения про-'долен'ых волн в напряженном состоянии гребного. вала, м/с; гть аг- - напряжения в продольном и перпендикулярном направлениях оси вала, МПа; к\\, к\г,кг\,кг1 - коэффициенты акустоупругой связи для сдвиговых волн в продольном и перпендикулярном направлениях оси вала;

Къ\,къг - коэффициенты акустоупругой связи для продольных волн в продольном и перпендикулярном, направлении оси вала. й - диаметр вала, м; ■ / - время задержки импульсов, с;

¿1Д2Д3Д4 - коэффициенты акустоупругой связи.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

Вопрос повышения надежности судовых энергетических установок находится на стыке трех отраслей: водного транспорта, судостроительной промышленности и судоремонтной промышленности. Отсюда, и вытекает сложность решения этой проблемы. Решить эту задачу представляется возможным путем более широкого применения классической науки к практике проектирования, строительства, диагностики и ремонта валопроводов.

При существующей практике довольно часто суда устанавливаются в док при хорошем состоянии гребного вала и, в таких случаях, дорогостоящие докования судов получаются преждевременными. Но бывают случаи, когда плановый срок докования еще не наступил, а износы гребных валов уже недопустимо превысили предельные нормы, в результате чего нередко возникает повышенная вибрация валопроводов, а затем происходят поломки гребных валов. Такая поломка выводит судно из эксплуатации на длительное время. Прогнозирование работоспособности гребных валов позволило бы определить работоспособность и оценить надежность эксплуатации судов, выполнить подготовку и уменьшить затраты на ремонт и сроки его выполнения.

Диагностика гребных валов, как при изготовлении, так и при ремонте наиболее опасных с точки зрения повреждаемости участков, позволяет своевременно предотвратить опасность их разрушения во время эксплуатации. При диагностике необходимо использовать современные аппаратно-приборное обеспечение и методы.

Анализ причин технических аварий многих ответственных объектов показывает, что значительного их числа, можно было бы избежать при наличии необходимых средств неразрушающего контроля и диагностики состояния материала, а также соответствующих методов математического моделирования процессов исчерпания ресурса материала объектов. Однако, если сравнить затраты на диагностику в США и России, то в США они как минимум в три раза выше в процентах от стоимости сооружений в атомной энергетике, аэрокосмической технике, воздушном, водном и железнодорожном транспорте, гражданском строительстве, и в других областях.

Таким образом, проблема оценки работоспособности элементов судовых валопроводов является актуальной.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является прогнозирование работоспособности гребных валов в эксплуатации, а так же своевременное выявление вероятности поломки элементов валопровода с использованием современных методов неразрушающего контроля.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Определить механизм возникновения и развития трещин в гребных валах с позиций механики разрушения.

2. Выполнить анализ условий работы и особенностей повреждений гребных валов; определить наиболее повреждаемые участки.

3. Проанализировать применяемые методики дефектации гребных валов.

4. Разработать методику определения внутренних напряжений в гребных валах.

5. Разработать методику дефектации гребных валов акустическим методом неразрушающего контроля.

6. Выполнить экспериментальную проверку методики определения внутренних напряжений на образцах-моделях вала.

7. Разработать рекомендации по прогнозированию работоспособности гребных валов в процессе эксплуатации судов.

Объектом исследования являются судовые гребные валы.

Предметом исследования является методика прогнозирования работоспособности гребных валов с использованием акустической тензометрии.

Методы исследования, использованные в настоящей работе, включали разделы акустики, теоретической физики, математического анализа. Решение задач выполнено с применением ЭВМ. Экспериментальные исследования проведены на современном отечественном оборудовании, в лабораторных и судовых условиях.

Научная новизна

1. Доработан алгоритм определения напряженного состояния валов на базе акустических измерений.

2. Разработана методика определения внутренних напряжений в гребных валах с использованием акустического метода контроля.

3. Определено влияние термической обработки материалов гребных валов на акустические свойства материала.

4. Определены тепловые коэффициенты позволяющие проводить измерения скорости волны без погрешностей.

5. Доработан алгоритм и математическая модель механических напряжений в безнулевой тензометрии.

6. Разработан алгоритм и математическая модель прогнозирования работоспособности гребных валов.

Практическая ценность

1. Установлено, что для определения внутренних напряжений в материале гребных валов рационально использовать акустический метод неразрушающего контроля.

2. Разработана блок-схема определения напряженного состояния материалов гребных валов акустическим методом диагностирования.

3. Определены коэффициенты акустоупроугой связи при одноосных напряжениях для материалов гребных валов.

4. Усовершенствованы конструкции датчиков для определения внутренних напряжений и оперативного диагностирования различных участков гребных валов.

5. Разработана методика дефектации гребных валов.

6. Даны рекомендации по прогнозированию работоспособности гребных валов.

На защиту выносятся

• методика определения внутренних напряжений в материалах гребного вала;

• температурные поправки, учитывающие влияние температуры окружающей среды на скорость релеевской волны;

• алгоритм прогнозирования работоспособности гребных валов.

Достоверность. Теоретические исследования оценки работоспособности гребных валов подтверждаются натурными испытаниями на судах ООО «Рыбинское речное пароходство» и ОАО «CK Волжское пароходство».

Личный вклад автора. Автором сформулированы цели и задачи исследований; уточнена методика определения внутренних напряжений в гребных валах, организация, планирование, проведение экспериментальных исследований, обработка и обобщение полу-.ченных результатов. Автор диссертации выражает благодарность за помощь, оказанную при проведении экспериментальных исследований в судовых условиях, и за консультации кандидату технических наук, доценту A.A. Хлыбову.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Эксплуатации судовых энергетических установок» ВГАВТ, научных конференциях XIV-XV «Нижегородская сессия молодых ученых» (2009-2010 гг.), международном форуме «Великие реки» (2008-2009 гг.), ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАВТ (2007-2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 по списку ВАК.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 99 наименований и приложений. Работа изложена на 133 страницах основного текста, содержит 7 таблиц и 23 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ причин поломок гребных валов, представлена статистика поломок, выявлены наиболее часто повреждаемые участки гребных валов, рассмотрены критерии поврежденное™ гребных валов.

Гребные валы являются ответственными элементами судовых энергетических установок, к которым предъявляются высокие требования по надежности. Анализ статистических данных по количеству случаев повреждений гребных валов (рис. 1), показывает, что проблема эксплуатационных поломок гребных валов весьма актуальна.

14 т—

1992 1994 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Год

Рис. 1. Статистические данные повреждений гребных валов в период с 1992 по 2009 годы по Верхне-Волжскому бассейну

Наличие крутильных колебаний в судовых валопроводах может приводить к тяжелым последствиям, так как большие дополнительные напряжения, вызываемые этими колебаниями, могут послужить причиной разрушения вала. Трещины в валах возникают обычно в местах резкого изменения формы вала (у шпоночных канавок, сверлений, галтелей) и в районах, где металл имеет внутренние дефекты (например, газовые раковины).

Значительное количество валов бракуется из-за повреждений облицовок: износ в подшипниках, местная выработка в сальниковых уплотнениях, глубокие поверхностные коррозионно-эрозионные поражения, растрескивание сварных стыковых швов (или разрушения паянных, либо зачеканенных), разрыв облицовок по основному металлу.

Коррозионные процессы, возникающие при воздействии агрессивной среды на стальной вал в результате разрушения гидроизолирующих покрытий и облицовок, или разуплотнение герметизирующих устройств, также приводят к серьезным поражениям поверхностей валов, которые невозможно устранить зачисткой или местной выборкой металла в допустимых пределах. Причиной замены вала может быть также: искривление вала, наблюдается, на валах малых диаметров и при плавании в ледовых условиях; ослабление посадки облицовки на валу; износ или выработка поверхности вала при работе без облицовки в металлических подшипниках с масляной смазкой.

Характер неисправностей отдельных деталей и узлов валопро-вода определяется специфическими особенностями его работы: значительными крутящими моментами от главного двигателя, большим количеством пар трения, несоосностью смежных валов или расцентровкой валопровода, способствующих появлению дополнительных напряжений в материале валов и дополнительных усилий, воспринимаемых опорами. •

Вопросами повреждения элементов валопровода занимались J1.T. Балацкий, Н.М. Кохан, B.C. Яценко, T.W. Bunyan, Pham Qu6c Thucmg и др. В работе Доан Ван Тиня гребные валы с трещинами предлагается эксплуатировать на долевых режимах.

На основании аналитического обзора и производственных данных судоремонтных предприятий в работе сформулирована цель и задачи исследований, направленных на повышение работоспособности элементов валопровода.

Во второй главе проанализированы основные методы нераз-рушающего контроля элементов валопроводов, их сравнение с разрушающими методами контроля; приводятся описание ультразвукового метода контроля и аппаратно-программные средства контроля физико-механических характеристик.

Основной целью диагностирования технического состояния является определение текущего состояния и прогнозирование поведения конструкции на ближайший период при определенном режиме и условиях эксплуатации. Диагностическое обеспечение, как и все другие мероприятия по повышению надежности, должно закладываться на стадии проектирования объекта, обеспечиваться на стадии изготовления и монтажа и поддерживаться в процессе эксплуатации валопровода. Эффективность процессов диагностирования определяется не только качеством алгоритмов диагностирования, но и качеством средств диагностирования. Среди средств диагностирования ведущую роль занимают методы неразрушающего контроля (НК). Получение диагностической информации связано с использованием различных физических явлений: тепловых процессов, акустических шумов, вибрации, электромагнитных излучений и т.д. Методы НК позволяют решать задачи диагностики без разрушения конструкции.

Среди неразрушающих методов диагностики наиболее перспективным является акустический метод контроля, который позволяет определять трещины внутри вала, неплотности под облицовкой или наплавкой и внутренние напряжения, которые приво-. дят к разрушению вала.

В области практического применения методов акустоупругости особый интерес представляют исследования В.М. Бобренко, Н.Е. Никитиной, А.Л. Углова. В частности, в работах Н.Е. Никитиной и А.Л. Углова предложено при построении алгоритма определения напряжений взять за основу соотношения, аналогичные уравнениям фотоупругости.

В работе предлагается для диагностирования элементов валопровода использовать аппаратно-программные компоненты системы для контроля физико-механических характеристик и напряженного состояния материала гребного вала.

Аппаратная часть акустической системы содержит:

- блок накопления акустической информации, назначение которого - излучение и прием зондирующих акустических импульсов мегагерцового диапазона, их преобразование в цифровой код, запись в устройство хранения и передача в ПЭВМ;

- комплект оригинальных акустических датчиков;

- ПЭВМ типа NOTEBOOK.

В основу работы аппаратной части системы положен способ подробной регистрации всей серии отраженных акустических импульсов для ее последующей обработки средствами программной части системы.

Для передачи первичной акустической информации в обрабатывающую часть системы (компьютер типа NOTEBOOK) производится последовательное преобразование осциллограммы отраженных импульсов с определенным шагом дискретизации с момента зондирования исследуемого материала и до прихода п-го отраженного импульса.

Экспериментальные исследования показали, что оптимальной величиной для шага дискретизации является 10 не. Эта величина шага позволяет в рамках решаемой задачи обеспечить относительную погрешность определения временных параметров, не превышающую значения 10"5.

При решении задач мониторинга напряженного состояния, а также при определении абсолютных значений действующих напряжений в валоопроводе, использовались специальные комплексные датчики, техническим результатом применения которых является одновременное получение информации о задержках отраженных импульсов упругих волн различных типов, и учет изменения температуры контролируемого объекта.

Данная задача решается следующим образом - комплексный ультразвуковой датчик содержит корпус с выполненными в нем отверстиями, в' которых установлены подпружиненные по своей продольной оси ультразвуковые преобразователи. Причем, в корпусе датчика выполнены три отверстия, в которых установлены ультразвуковые преобразователи: один - с продольной поляризацией излучаемой ультразвуковой волны, два других - с поперечной поляризацией во взаимно перпендикулярных плоскостях. В датчи-

ке, с противоположной ультразвуковым преобразователям стороны, соосно с ними, выполнены винты с возможностью перемещения по продольной оси ультразвуковых преобразователей.

Кроме того, в корпусе датчика выполнен термодатчик, функцию которого выполняет совмещенный продольный преобразователь.

Для измерений акустической системой использовался датчик релеевских волн (рис. 2), выполненный в одном конструктиве с жесткой базой.

Датчик состоит из двустороннего клина 1 с углом ввода ультразвука 27,5° (для объектов контроля из стали), излучателя 2 и приемника 3 с центральной частотой излучения 4 МГц. Дополнительно датчик содержит излучатель-приемник продольных объемных волн 4, генерирующий последовательность импульсов, распространяющихся перпендикулярно плоскости клина.

База Ь (расстояние между поверхностями излучения и приема) обеспечивала возможность различной ориентации датчика на рабочей поверхности образца.

Температурное изменение суммарного акустического пути приводит к значительным погрешностям временных измерений. Для учета этих температурных эффектов используется специальный дополнительный преобразователь 4, формирующий «термоимпульс». Задержка «термоимпульса» определяется временем его прохождения только в оргстекле и зависит от температуры преобразователя линейным образом.

В третьей главе приводятся алгоритмы определения механических напряжений в режиме безнулевой тензометрии, упругоаку-стических коэффициентов, так же выявлено влияние режима термической обработки на скорость упругих волн.

г \ + 5 3 6

Рис. 2. Датчик релеевских волн: 1 - двусторонний клин из оргстекла, 2 - излучатель, 3 - приемник, 4 - излучатель-приемник «термоимпульсов», 5 - корпус, 6 - высокочастотный кабель

Исходная система уравнений акустоупругости:

ГгР10(1+Ап<г,+*,2а2) ' Уг=У$(\+к2\(т\+к12<Уг) (1+*з 10-1+^320-2)

О)

Выразив скорости звука через толщину вала и задержки импульсов соответствующих волн, получим:

Л Л с/

= т(1 + /с} ,ст1 + кп(72); — = о (1 + А:2,<т, + *22<г2);

'1 '1

с* <Г-

-"О-О + ^З!0"! +к32СГ2^

(2)

'э 'з

Из системы уравнений (1) получим выражения для о-] и °"2 :

<тх - к]

(¿1 - (^2-^2°) ,о ~ 2 ,о я, а2

а 2 ~ КЪ ,0 "

(3)

'4 О

й1

где

1 и -Ь. _ ^ - ~ изменение задержки

: «I - ~ , а2 - 1 , а\ - ^ , а2 ~

3 3 3 прохождения волны;

= -

¿32 ¿22

(¿31 1 Х^32 ¿22) (¿31 ¿2 ^(¿32 ¿12)

к2 =

¿32 - к]2

(¿31 ■ ¿11^32 ¿22) (¿31 ¿21 ^(¿32 ¿12)

, _ __¿31 _ .

~ >

: (*3 ( — к1 [ )(^з2 — к22 ) ~ (¿31 ~ 1 Х^32 ~~ ^12 )

. !____^31 ___

— ,

к21) (¿3! к2})(кЪ2 к 12)

причем в отличие от классических соотношений в уравнениях (3)

^ ¡с^ ¿2

Представляется возможным реализация двух, существенно отличающихся по трудоемкости, способов определения коэффициентов > ' '

Первый, наиболее простой способ, аналогичен классическим подходам к определению акустоупругих коэффициентов и заключается в проведении акустоупругих экспериментов на одноосное растяжение длинных плоских образцов.

Соотношения акустоупругости запишем в виде:

й, Дйх

. _ = ~о +*12сг2; (4)

а | й]

ТО" =-Г = + к22*2- (5)

а2 «1

В случае текстурированных материалов наиболее строгой представляется процедура определения акустоупругих коэффициентов ^ц'^21'^12'^22, предполагающая испытание двух групп образцов, вырезанных вдоль и поперек текстуры материала гребного вала (продольные, и поперечные образцы).

Из экспериментов по упругому нагружению продольных образцов, в которых регистрировались зависимости акустических

параметров и от величины действующего напряжения, получим акустоупругие коэффициенты ^цДгь :

д Ьс1х 1 д(1х д М2 1 дс}2

1 = ( о")= о ' ^21 = ( = О " (6)

да} с1) ах Эсг, да{ с12 с12 д<тх

Из аналогичных экспериментов по упругому нагружению поперечных образцов получим- акустоупругие коэффициенты

к12'к22 ■

д Ас1х 1 дйх д Ас/2 1 дй2

~ (" "о") = —5......"» ^22 = (" о ^ = 1 '

да2 5сг2 9о"2 с/2 Зст2

Используя соотношения (4), (5), запишем расчетные формулы для определения упругих напряжений в случае двухосного напряженного состояния анизотропного материала:

М, А<З2

а\=к\ То ; (8)

й) я2

М2 Ас/, ст2 " (9)

а2 а,

где: «1 = , л2 -

кпк22 к12к2г ^п^-22 ^12^21

л. _ .............._____ _ А'21

Л. з — э 4 —

^11^22 ^12^21 1^22 ~ ^12^21

Доработаны алгоритмы измерения напряжений в гребных валах, применяемые в спектрально-акустической системе, описанной во 2 главе диссертации.

Алгоритм измерений напряжений датчиком сдвиговых волн.

На образцах, изготовленных из стали 35, 45, ЗОХ, 45Х с размерами 15x15x15 мм исследовалось влияние режима термообработки на скорость упругих волн: продольных и сдвиговых. В результате этих исследований был определен диапазон изменения скоростей. Погрешность измерения скорости распространения волн составляет 0,25 %. Основную ошибку в определение скорости вносит измерение толщины контролируемого образца.

15

Термическую обработку проводили на следующих режимах для данных марок сталей (табл.).

Таблица. Режимы термической обработки

Марка стали Режим термообработки Температура, °С Среда охлаждения Твердость

ЗОХ Закалка 880 Масло 45, НЛС

Отжиг 880 Печь 75, ШВ

35 Закалка 860 Вода 46, тс

Отжиг 860 Печь 69, МЯВ

40Х Закалка 850 Масло 55, ЖС

Отжиг 850 Печь 88, ШВ

45' Закалка 840 Вода 56, нлс

Отжиг 840 Печь 82, тв

Анализ результатов измерения скорости распространения упругих волн (рис. 3) показывает, что при неравномерной структуре, получаемой после закалки, скорость ультразвука в сталях наименьшая. Процессы стабилизации структуры, соответствующие различным режимам отпуска ведут к росту скорости звука.

7000

I 6000

а

I 5000

<и

а 4ооо I 3000

га

? 2000 о

й- 2000 о

5971 5933 5950 5930 5962 5907 5947 59Ю

217

245

255

195

о скорость продольных соли

: СКОРОСТЬ сдвиговых 'ЗОЛИ

Марка стали и режим термообработки

Рис. 3. Влияние режима термообработки на скорость распространения упругих волн

При равновесной структуре материалов гребных валов (после полного отжига) скорость распространения волны наибольшая. Уменьшение скорости распространения волны в исследуемых сталях связано с увеличением искажений кристаллической решетки при образовании пересыщенных твердых растворов после закалки. Это приводит к возникновению остаточных напряжений, наибольший уровень которых наблюдается после закалки. Внутренние напряжения влияют на скорость распространения ультразвуковых волн.

В четвертой главе приводятся экспериментальные исследования гребных валов неразрушающим методом контроля и методика натурных испытаний.

Исследовались образцы гребных валов, вырезанных в районе носовых опорных шеек гребных валов судов пр. 908 (типа «Речной») (рис. 4). Гребные валы были изготовлены из стали 35.

Характер и место излома для всех исследованных случаев разрушения идентичны (рис. 5). Плоскость излома перпендикулярна оси вала.

Рис. 4. Элемент гребного вала Рис. 5. Поверхность излома

валопровода

Для оценки технического состояния гребных валов была разработана методика, в основе которой лежит анализ параметров упругих волн, распространяющихся в контролируемой среде.

При исследовании усталостного разрушения валов использовались поверхностные волны Рэлея. Схема акустических измерений представлена на рис. 4. Измерения проводились на частоте 5 МГц, что позволяло контролировать свойства поверхностного слоя толщиной 1,5 мм. Измерения проводились вдоль оси вала с шагом 5 мм от зоны разрушения. Поверхностная волна распространялась

17

перпендикулярно оси вала. Для возбуждения и приёма поверхностных волн использовался, клиновидный датчик с углом ввода равным 54°, описанный во 2 глав^ данной диссертации.

Анализ изменения задержки поверхностной волны (рис. 6а и 66) показывает, что в зоне разрушения (длиной до 20 мм) наблюдается значительное изменение задержки поверхностной волны, далее сохраняется постоянный уровень задержки. Такие изменения говорят о необратимых процессах, протекающих в материале образца гребного вала в окрестности концентратора напряжений

Рис. 6. Результаты измерения задержки поверхностной волны

Для оценки напряженного состояния использовались продольные и сдвиговые волны (на частоте 5 МГц). Упругие волны распространялись перпендикулярно поверхности среза. Измеряли время распространения упругих волн по всему срезу вдоль диаметра среза вала (от поверхности до середины контролируемого вала). Шаг сканирования 2,5 мм. Измерения проводились на срезе вала толщиной 10 мм.

Коэффициент акустоупругой связи получаем по результатам экспериментальных исследований на образцах из контролируемого материала.

Дальнейшая схема измерений была построена таким образом, что отсчёт положения поверхностной волны осуществлялся относительно «термоимпульса». В расчётный алгоритм были внесены соответствующие корректирующие температурные поправки. Общий вид осциллограммы с термоимпульсом и импульсом поверхностной волны представлен на рис. 7, на котором // соответствует задержке термоимпульса, - задержка импульса поверхностной

18

волны, ¿¡5(1) - задержка импульса поверхностно-активной волны (ПАВ) относительно термоимпульса. Единица измерений, мкс.

:рмоимпуп ,с

Импульс Г1АВ

11 -«1Э <?-8вСЗ '»«.ДЯ1Л^о

Рис. 7. Осциллограмма измерений с использованием поверхностной волны

Такая схема измерений позволила автоматически учитывать температурные изменения после стабилизации температур у датчика и зоны контроля. С учётом шероховатости поверхности, неравномерности прижатия, прилегания смазки, погрешность измерения задержки составила не более 0,4%.

На рис. 8 показано изменение скорости продольной волны по толщине образца. Для проведения данных исследований был сделан срез вала. Далее датчиком продольной волны на частоте 5 МГц образец сканировали с шагом 2,5 мм. Погрешность измерения скорости, не более 0,25 %.

Диаметр, мм

Диаметр, мм

Рис. 8. Результаты измерения изменения скорости распространения продольной волны

Основную погрешность в результат вносит измерение толщины среза. Для измерения толщины использовался электронный микрометр, точность измерения которого составляла 0,001 мм.

Изменение скорости распространения продольной волны по толщине среза объясняется изменением температуры по толщине образца при производившейся наплавке от температуры плавления на поверхности образца (гребного вала) до температуры основного металла перед наплавкой. Это приводит к возникновению в металле образца остаточных напряжений. Эти напряжения возникают как в процессе структурных изменений (напряжения 2 рода (ог)), так и за счёт неоднородного распределения температуры при термическом воздействии на образец при наплавке (напряжения 1 рода (сг,)).

Суммарные данные являются усреднёнными по размерам акустического датчика и пути распространения упругих волн.

Коэффициент акустоупругой связи получают по результатам экспериментальных исследований на образцах из контролируемого материала. Для стали 35 этот коэффициент равен: К/ ~ 400 МПа.

На рис, 9 приведены усреднённые данные по распределению напряжений в исследованных образцах по результатам акустических измерений. Эти напряжения усредняются по диаметру ультразвукового преобразователя и длине пройденного пути, то есть по толщине контролируемого образца.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании аналитического обзора причин повреждений гребных валов определены наиболее повреждаемые участки. Основной причиной отказов в работе гребных валов являются усталостное разрушение материала вала, задиры, трещины.

20

Рис. 9. Распределение напряжений

2. Проанализированы применяемые методики дефектации гребных валов, выявлены их недостатки и преимущества. Показано что наиболее перспективным методом диагностирования элементов валопровода является акустический способ, который позволяет определять внутренние напряжения в материале гребного вала.

3. Усовершенствованны действующие конструкции датчиков для определения внутренних напряжений и оперативного диагностирования различных участков гребных валов.

4. Разработана методика и блок схема измерений датчиками сдвиговой и релеевской волны для определения внутренних напряжений в гребных валах.

5. Доработан алгоритм и математическая модель определения механических напряжений в безнулевой тензометрии.

6. Определены упругоакустические коэффициенты при одно: осных напряжениях для материалов гребных валов.

7. Определено влияние термической обработки материалов гребных валов на акустические свойства материала.

8. Разработана методика по дефектации гребных валов акустическим методом неразрушающего контроля.

9. Выполнена экспериментальная проверка методики определения внутренних напряжений на образцах-моделях судового вала.

10. Разработана методика прогнозирования работоспособности гребных валов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Колыванов, В.В. Экспериментальные исследования разрушения гребных валов судов типа «Речной» / A.A. Хлыбов, В.В. Колыванов // Журнал российского общества по неразрушаю-щему контролю и технической диагностики. Изд-во «Машиностроение». №4 - 2010. - С. 43-48.

2. Колыванов, В.В. Методика оценки технического состояния гребных валов. / A.A. Хлыбов, В.В. Колыванов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2010. - С. 167-72.

21

Публикации в других изданиях

3. Колыванов, В.В. Оценка надежности эксплуатации судовых валопроводов / A.A. Шеянов, Ю.И. Матвеев, В.В. Колыванов // Материалы научно-методической конференции: «Транспорт - XXI век». Тезисы докладов. Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ». -2007.-С. 309-310.

4. Колыванов, В.В. Особенности расчета судовых валопроводов / A.A. Шеянов, Ю.И. Матвеев, В.В. Колыванов // Материалы научно-методической конференции: «Транспорт - XXI век». Тезисы докладов. Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ»., -2007.-С. 311-312.

5. Колыванов, В.В. Влияние эксплуатационных факторов на прочность гребного вала / В.В. Колыванов, Ю.И. Матвеев // Международный научно-промышленный форум «Великие реки-2008». Тезисы докладов. Н. Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2008. - С. 445-447

6. Колыванов, В.В. Поломки гребных валопроводов/ В.В. Колыванов // Прикладная механика и технологии машиностроения. Сборник научных трудов № 2. Н. Новгород: Изд-во общества «Интелсервис»—2008.—С. 125-127.

7. Колыванов, В.В. Исследование причин разрушения гребных валов / В.В. Колыванов, Ю.И. Матвеев. // Материалы XIV Нижегородской сессии молодых ученых. Гуманитарные науки. Тезисы докладов. Н. Новгород. - 2009. - С.11-12.

8. Колыванов, В.В. Анализ факторов сопутствующих поломкам гребных валов // Вестник ВГАВТ. Вып. 27. - Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. - С. 164-168.

п

Формат 60x84 '/16. Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 648.

Издательско-полиграфический комплекс ФГОУ ВПО «ВГАВТ»

603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а

ВВЕДЕНИЕ.

1 .Оценка работоспособности гребных валов.

1.1. Аналитический обзор надежности эксплуатации гребных валов.

1.2. Влияние эксплуатационных факторов на прочность гребного вала.

1.3. Условия работы и возможные износы элементов судовых валопроводов.

1.4. Причины повреждений гребных валов.

1.5. Современные концепции повреждаемости материалов.

1.6. Выводы по первой главе.

2. Неразрушающие методы диагностирования элементов валопровода.

2.1. Понятие о неразрушающих методах контроля.

2.2. Оценка разрушающих и неразрушающих методов контроля гребных валов. Характеристика неразрушающих методов контроля гребных валов.

2.3. Оценка методов контроля напряженного состояния гребных валов.

2.4. Диагностика гребных валов с использованием акустического метода неразрушающего контроля.

2.5. Разработка аппаратно-программных средств контроля физико-механических характеристик, напряженного состояния материалов гребных валов.

2.6. Выводы по второй главе.

3. Исследования физико-механических характеристик напряженного состояния материала гребного вала.

3.1. Разработка методики определения характеристик повреждаемости гребных валов.

3.2. Определение механических напряжений в гребных валах.

3.3. Алгоритм измерений информативных акустических параметров в материалах элементов валопровода.

3.4. Влияние режима термической обработки гребных валов на скорость распространения упругих волн.

3.5. Выводы по третьей главе.

4. Оценка работоспособности гребных валов с использованием акустического метода неразрушающего контроля.

4.1. Экспериментальные исследования повреждений гребных валов.

4.2. Исследования зон разрушения гребных валов т/х пр. 908.

4.3. Выводы по четвертой главе.

Вопрос надежности судовых энергетических установок находится на стыке трех отраслей: водного транспорта, судостроительной промышленности и судоремонтной промышленности. Отсюда, и вытекает сложность решения этого вопроса. Решить этот вопрос представляется возможным путем более широкого применения классической науки к практике проектирования, строительства, диагностики и ремонта валопроводов.

При существующей практике довольно часто суда устанавливаются в док при хорошем состоянии гребного устройства и, в таких случаях, дорогостоящие докования судов получаются преждевременными. Но бывают случаи, когда плановый срок докования еще не наступил, а износы гребных валов уже недопустимо превысили предельные нормы, в результате чего нередко возникает повышенная вибрация валопроводов, а затем происходят поломки гребных валов.

В итоге получается, что существующая диагностика гребных валов, проводимая только во время докования, зачастую является несвоевременной и неэффективной по причине отсутствия диагностики гребных валов при положении судна на плаву.

Развитие судовых энергетических установок современных судов обусловило значительные изменения и в составе валопроводов. Наряду с традиционными устройствами для обслуживания (тормозы; системы прокачки смазывающей и охлаждающей жидкостей для дейдвудиых устройств и др.) стали предусматриваться комплексы ВРШ; токосъемпые устройства; механизированные валоповоротные устройства; устройства для торсиографирова-ния; редукторы; компенсирующие муфты; встроенные валогенераторы и др.

Тем не менее, эксплуатационная надежность валопроводов во многих случаях оказывается недостаточной. Наряду с традиционными причинами отказов отрицательное влияние оказывают такие явления, как гидродинами3 ческая неуравновешенность, гребных винтов, чрезмерные износы дейдвудных опор, снижение усталостной прочности гребных валов от агрессивного воздействия забортной воды и др.

Сроки нормальной эксплуатации валопроводов имеют тенденцию к снижению из-за нарушений в работе подшипниковых пар дейдвудного устройства; недостаточной компенсирующей способности дейдвудных уплотнений и местных износов на шейках гребных валов; досрочного выхода из строя подшипников качения в опорах; прогрессирующих износов неметаллических дейдвудных втулок и др.

С увеличением размеров судов и мощности их энергетических установок соответственно увеличиваются диаметры валов; размеры опор; массы гребных винтов, навешиваемых маховиков ДВС, механизмов изменения шага в составе ВРШ и т.д. Имеется достаточно большое количество судов с необоснованно короткими или протяженными валопроводами. Длины пролетов между опорами во многих случаях оказываются укороченными, что ведет к снижению технологической гибкости валопроводов и повышению чувствительности опорных реакций и изгибающих моментов в валах при эксплуатационном изгибе корпуса судна.

Из-за многообразия факторов и сложности их совместного влияния на валопровод, диагностирующие системы и устройства до настоящего времени должного развития и применения на судах не получили.

Судовые валы являются ответственными элементами судовых энергетических установок, к которым предъявляются высокие требования к показателям надежности. В процессе эксплуатации валы приобретают дефекты в виде усталостных трещин, которые являются сильными концентраторами напряжений и приводят к усталостному разрушению.

В процессе освидетельствования Российским регистром, а так же при ремонте в случае обнаружения трещин любых размеров гребные валы бракуются. Судно выводится из эксплуатации, и длительное время находится в вынужденном простое из-за отсутствия нового гребного вала. Продолжи4 тельность такого простоя по опытным данным составляет 6-8 неделей и более.

Анализ причин технических аварий многих ответственных объектов показывает, что значительного их числа, можно было бы избежать при наличии необходимых средств неразрушающего контроля и диагностики состояния материала, а также соответствующих методов математического моделирования процессов исчерпания ресурса материала объектов. Однако, если сравнить затраты на диагностику в США и России, то в США они как минимум в три раза выше в процентах от стоимости сооружений в атомной энергетике, аэрокосмической технике, воздушном, водном и железнодорожном транспорте, гражданском строительстве, и в других областях.

В мировой практике эксплуатации крупнотоннажных судов систематически наблюдаются повреждения и поломки гребных валов. Причины повреждений весьма разнообразны. Наиболее опасными повреждениями в валах являются усталостные трещины. Усталостная трещина зарождается в поверхностных слоях и затем развивается в глубь вала, образуя острый надрез. Такие трещины являются сильными концентраторами напряжений, которые под действием циклических нагрузок приводят к разрушению валов.

Тема диссертации непосредственно связана с программами научных исследований ВГАВТа и договором № 285305 с ООО «Рыбинская РЭБ Флота».

Целыо работы является прогнозирование работоспособности гребных валов в эксплуатации, а так же своевременное выявление вероятности поломки элементов валопровода с использованием современных методов неразрушающего контроля.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Определить механизм возникновения и развития трещин в гребных валах с позиций механики разрушения.

2. Выполнить анализ работы и повреждений гребных валов; определить наиболее повреждаемые участки.

3. Проанализировать применяемые методики дефектации гребных валов.

4. Разработать методику определения внутренних напряжений в гребных валах.

5. Разработать методику по дефектации гребных валов акустическим методом иеразрушающего контроля.

6. Выполнить экспериментальную проверку методики определения внутренних напряжений на образцах-моделях судового вала.

7. Разработать рекомендации по прогнозированию работоспособности гребных валов в процессе эксплуатации судов.

Объектом исследования являются судовые гребные валы.

Методы исследования

Методы исследования, использованные в настоящей работе, включали разделы акустики, теоретической физики, математического анализа. Решение задач выполнено с применением ЭВМ. Экспериментальные исследования проведены на современном отечественном оборудовании в лабораторных и судовых условиях.

Научная новизна

1. Разработан алгоритм определения напряженного состояния валов на базе акустических измерений.

2. Разработана методика определения внутренних напряжений в гребных валах с использованием акустического метода контроля.

3. Определено влияние термической обработки материалов гребных валов на акустические свойства материала.

4. Определены тепловые коэффициенты позволяющие проводить измерения скорости волны без погрешностей.

5. Доработан алгоритм и математическая модель механических напряжений в безнулевой тензометрии.

6. Разработан алгоритм и математическая модель прогнозирования работоспособности гребных валов.

Практическая ценность

1. Установлено, что для определения внутренних напряжений в материале гребных валов следует использовать акустический метод неразрушающего контроля.

2. Разработана блок-схема определения напряженного состояния материалов гребных валов акустическим методом диагностирования.

3. Определены упругоакустические коэффициенты при одноосных напряжениях для материалов гребных валов.

4. Усовершенствованы конструкции датчиков для определения внутренних напряжений и оперативного диагностирования различных участков гребных валов.

5. Разработана методика дефектации гребных валов.

6. Даны рекомендации по прогнозированию работоспособности гребных валов.

Достоверность

Теоретические исследования оценки работоспособности гребных валов подтверждаются натурными испытаниями на судах ООО «Рыбинское речное пароходство» и ОАО «СК Волжское пароходство».

Основные положения, выносимые на защиту

- методика определения внутренних напряжений в материалах гребного вала;

- температурные поправки, учитывающие температуру окружающей среды на скорость рслеевской волны;

- алгоритм прогнозирования работоспособности гребных валов.

На защиту выносятся

- методика определения внутренних напряжений в материалах гребного вала;

- температурные эффекты при измерениях параметров распространения релеевской волны;

- алгоритм и математическая модель прогнозирования работоспособности гребных валов.

Апробация работы

Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Эксплуатации судовых энергетических установок» ВГАВТ, научных конференциях Х1У-ХУ «Нижегородская сессия молодых ученых» (2009-2010 г.г.), международном форуме «Великие реки» (2008-2009 г.г.), ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАВТ (2007 -2009 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в том числе 2 по списку ВАК.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений.

4.3. Выводы по четвертой главе

1. Разработана методика по дефектации гребных валов акустическим методом неразрушающего контроля позволяющая оценить работоспособность гребного вала.

2. Предложенная методика оценки остаточных напряжений акустическим методом показала свою эффективность.

3. Доказано, что применение термоимпульса для диагностики гребных валов позволяет достаточно точно определить внутренние напряжения гребных валов, так и других ответственных деталей СЭУ.

4. Экспериментальные исследования, выполненные на примере элементов гребных валов, позволяют оценить работоспособность элементов судового валопровода в процессе их эксплуатации в судовых условиях и во время ремонта.

Заключение

Результаты диссертационной работы:

1. Па основании аналитического обзора причин повреждений гребных валов определены наиболее повреждаемые участки. Основной причиной отказов в работе гребных валов являются усталостное разрушение материала вала, задиры, трещины.

2. Проанализированы применяемые методики дефектации гребных валов, выявлены их недостатки и преимущества. Показано что наиболее перспективным методом диагностирования элементов валопровода является акустический способ, который позволяет определять внутренние напряжения в материале гребного вала.

3. Усовершенствованны действующие конструкции датчиков для определения внутренних напряжений и оперативного диагностирования различных участков гребных валов.

4. Разработана методика и блок схема измерений датчиками сдвиговой и релеевской волны для определения внутренних напряжений в гребных валах.

5. Доработан алгоритм и математическая модель определения механических напряжений в безнулевой тензометрии.

6. Определены упругоакустические коэффициенты при одноосных напряжениях для материалов гребных валов.

7. Определено влияние термической обработки материалов гребных валов на акустические свойства материала.

8. Разработана методика по дефектации гребных валов акустическим методом неразрушающего контроля.

9. Выполнена экспериментальная проверка методики определения внутренних напряжений на образцах-моделях судового вала.

10.Разработана методика прогнозирования работоспособности гребных валов.

1. Алешин Н.П., Щербинекий В.Г. Радиационная, ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоизделий. — М.: Высш.шк., 1991. — 271 с.

2. Балацкий Л. Т. Анализ повреждений гребных валов на крупнотоннажных нефтеналивных судах типа «Прага» / JI.T. Балацкий и др. // Морской флот, 1970, №2.

3. Балацкий JT. Т. О развитии трещин в процессе усталости при фретинге / Балацкий JI. Т., Филимонов Г.Н. // Судостроение, 1968, №11.

4. Балацкий JI. Т. Повреждения гребных валов / JI. Т. Балацкий, Г. И Филимонов. М.: Транспорт, 1970. - 141 с.

5. Батаки A.A., Ульянов B.JI., Шарко A.B. Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов,- М.: Машиностроение, 1983.

6. Бобрепко В.М., Куцеико А.Н., Рудаков A.C. Акустическая тензометрия. Контроль. Диагностика, 2001, № 4, с. 23 39

7. Богатов A.JL, Тропанов A.B. О влиянии начальной поврежденности металла на длительную прочность и долговечность. Проблемы прочности, 1983, N11, с.59-63.

8. Боднер, Линдхолм Критерий приращения повреждений для зависящего от времени разрушения материалов // Теоретические основы инженерных расчетов. № 2. - 1976. - С. 51-53.

9. Бойко В.И., Коваль Ю.И. Анализ неразрушающих методов оценки усталостного повреждения металлов. / Препринт.Киев: Институт проблем прочности АН УССР, 1982.

10. Бойл Дж., Спенс Дж., Анализ напряжений в конструкциях при ползучести. М.: Мир, 1986. - 360 с.

11. Н.Ботаки A.A., Ульянов В.Л., Шарко A.B. Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов. М.: Машиностроение,1981.-с. 80.

12. Ботаки A.A., Ульянов B.JL, Шарко A.B. Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1983,78с.

13. Вавакин A.C., Салганик P.JI. Эффективные упругие характеристики тел с изолированными трещинами, полостями и жесткими неоднородностями // Механика твердого тела.- 1978.- №2.- с. 95-107.

14. Варвак П.М, Рябов А.Ф. Справочник по теории упругости. Киев; Бущвельник, 1971.

15. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981.

16. Викторов H.A. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. М.: Наука, 1966.

17. Выборнов Б.И. Ультразвуковая дефектоскопия. — М.: Металлургия, 1974.-с. 240.

18. Гарбер Р.И., Гипдин H.A. УФН, 1960, т. 70, вып. 1, с. 57 110

19. ГОСТ 18353—79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.

20. Гузь А.Н. О линеаризованной теории распространения упругих волн в твердых телах с начальными напряжениями. Прикладная механика, 1978, N4, с. 3-32.

21. Гузь А.Н. Упругие волны в телах с начальными напряжениями. Закономерности распространения.- Киев: Наукова думка, 1986.- т.2.

22. Гузь А.Н. Упругие волны в телах с начальными напряжениями. Общие вопросы. Киев: Наукова думка, 1986.- т.1.

23. Гусева Е.К., Каварская Е.З., Лудзская Т.А. Определение концентрации и размеров пор в ферритах по акустическим характеристикам. // Дефектоскопия, 1979,-№3.-с. 63-69.

24. Егоров H.H. Исследование упругих свойств поверхностно упрочненных слоев. // Применение ультраакустики к исследованию вещества. М.: МОПИ, 1961.- 14. с. 132-138.

25. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

26. Ефимов A.B. Аварии гребных валов морских судов. Сборник докладов по динамической прочности деталей машин. M.-JL, Изд-во АН СССР, 1946.

27. Ефремов JI.B. «Теория и практика исследования крутильных колебаний силовых установок с применением компьютерных технологий» — СПб. Наука. 2007. 276 с.

28. Иванов А.И., Лебедев A.A., Шарко A.B. Использование продольно-поверхностных волн при контроле твердости стали. Дефектоскопия, 1990, N 2, с.89-90.

29. Канаун С.К. Метод эффективного поля в линейных задачах статики композитной среды. Прикладная математика и механика, 1982, т.46, вып.2, с.655-665.

30. Каневский, И.Н. Неразрушающие методы контроля: учеб.пособие / И.Н. Каневский, E.H. Сальникова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.

31. Качанов JT.M Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974. 312 с.

32. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика фундамент технической безопасности 21 века. Тезисы выступления на юбилейной конференции, посвященной 30-летию НИИ интроскопии, 6 мая 1994 г., Москва, МНПО "СПЕКТР". - Дефектоскопия, 1994, N5, с.8-24.

33. Колыванов В. В. Анализ факторов сопутствующих поломкам гребных валов // Вестник ВГАВТ. Вып. 27. Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. - С. 164-168.

34. Колыванов В.В. Методика исследования причин разрушения гребных валов на судах водного транспорта. Тезисы докладов Международного конгресса «Великие реки» 2009,- с. 336-337.

35. Колываиов В.В. Поломки гребных валопроводов. Прикладная механика и технологии машиностроения. Сборник научных трудов № 2 (13), 2008, с. 125-127.

36. Кондратьев А.И. Прецизионные измерения скорости и затухания ультразвука в твердых телах//Акустический журнал. 1990,№ 3,с. 470-476.

37. Коротких Ю.Г. Описание процессов накопления повреждений материала при неизотермическом вязкопластическом деформировании. Проблемы прочности, 1985, № 1, с. 18-23.

38. Коротких Ю.Г., Волков И.А., Маковкин Г.А. Математическое моделирование процессов деформирования и разрушения конструкционных материалов: монография. Н.Новгород, 1996, 4.1, 191 с.

39. Кохап Н.М., Друг В.И. « Ремонт валопроводов морских судов.», М. «Транспорт», 1980.

40. Крауткрамер Й, Крауткрамер Г. Ультразвуковой контроль материалов. / Справочник. М.: Металлургия, 1991, с. 752.

41. Куценко А.Н., Шереметиков A.C., Анисимов В.А. Контроль напряжений с помощью поверхностных акустических волн Рэлея. Дефектоскопия, 1990 N7 с. 95-96

42. Лебедев A.A., Шарко A.B. Об акустическом контроле прочностных характеристик стали И Дефектоскопия. 1979. - № 3. - С. 107- 109.

43. Левитан Л.Я., Федорченко А.Н., Шарко A.B. Влияние режимов термообработки на акустические характеристики углеродистых сталей. // Дефектоскопия, 1980. № 9. - с. 52-57.

44. Леметр. Континуальная модель повреждения, используемая для расчета разрушения пластичных материалов // Теоретические основы инженерных расчетов. 1985. - № 1 - С. 90 -98.

45. Матвеев Ю.И., Колыванов В.В. Влияние эксплуатационных факторов на прочность гребного вала. Тезисы докладов Международного конгресса

46. Великие реки», 2008, С.445-447.

47. Материалы и способы наплавки в судостроение. Обзорная информация. Выпуск 4.-М.: ЦБНИТИ. Минречфлота РСФСР, 1989.-72 с.

48. Митенков Ф.М.,Углов A.JL, Пичков С.Н., Попцов В.М. О новом методе контроля повреждаемости материала оборудования ЯЭУ и аппаратно-программных средствах для ее реализации // Проблемы машиноведения и надежности машин, 1998, №3, С. 3-9.

49. Мишакин В.В., Демедик С.Д. Акустический метод оценки поврежден-ности материалов // Дефектоскопия. 1991. - № 9. - С. 93-95.

50. Муравьев В.В., Зуев Л.Б., Комаров K.J1. Скорость звука и структура сталей и сплавов Новосибирск. :Наука, 1996. с. 183.

51. Мураками. Сущность механики поврежденной среды и ее приложения к теории анизотропных повреждений при ползучести. Теор. Основы инженерных расчетов, 1983, № 2, С. 28-36.

52. Неразрушающие испытания: Справ. / Под ред. Р. Мак- Мастера. Кн.1. -М. Л.: Энергия, 1965. - 504 с.

53. Неразрушающий контроль / Справочник // Под ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 2004. т. 3. - с. 864.

54. Неразрушающий контроль : справ. : в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева.2.е изд., испр. М. : Машиностроение, 2008.

55. Никитина Н.Е Влияние собственной анизотропии материала на точность измерения напряжений методом акустоупругости. — Дефектоскопия, 1996, №8, с. 77-84.

56. Никитина Н.Е. Исследование структурного и напряженного состояния твердых сред с помощью упругих волн.//Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Н.Новгород.: Нф ИМАШ РАН, 1994.

57. Никитина Н.Е. Об одной составляющей погрешности измерения фазовой скорости ультразвука импульсным методом. Дефектоскопия, 1989.N 8,с.23-29.

58. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука, 1985. 502 с.

59. Приходысо В.Н. Неразрушающий контроль межкристаллитной коррозии. М.: Машиностроение, 1982. - с. 100.

60. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.

61. Романов A.B. Разрушение при малоцикловом нагружении. М.:Наука., 1988.-278 с.

62. Сафарбаков A.M., Лукьянов A.B., Пахомов С.В. Основы технической диагностики: учебное пособие. Иркутск: ИрГУПС, 2006. - 216 с.

63. Слепян Л.И. Механика трещин. 2-е изд. Л.: Судостроение, 1990. - с. 296.

64. Труэлл Р., Эльбаум И., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. М.: Мир, 1972.

65. Углов А.Л., Попцов В.М. Новая автоматизированная система неразру-шающего контроля прочности и надежности элементов машин и конструкций. Машиностроитель 1993, N11, с.2-4.

66. Ультразвуковой компьютерный дефектоскоп "АВГУР 3.1".- Дефектоскопия. 1993,N 1. с.3-10

67. Физические методы и средства неразрушающего контроля. / Под ред. Зацепина М.Н.//Наука и техника, 1976.-№3. с. 264.

68. Филимонов Г.Н., Пестов B.C. Требования классификационных обществ к материалам судовых гребных валов

69. Хлыбов A.A. Методика оценки технического состояния гребных валов./ Хлыбов A.A., Колыванов В.В.// Вестник АГТУ. Морская техника и технология. №1 2010г. С. 167-172

70. Хлыбов A.A. Экспериментальные исследования разрушения гребных валов судов типа «Речной»./ Хлыбов A.A., Колыванов В.В.// Контроль. Диагностика. №3 2010 с.???

71. Хосино Дзиро. Расчет судовых валопроводов. Кикай сэккей. Т. 10, №6, 1966.

72. Шермергер Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. -М.: Наука, 1977.-с. 400.

73. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399с.

74. Шеяиов A.A. Особенности расчета судовых валопроводов./ Шеянов A.A., Матвеев Ю.И, Колыванов В.В. // Научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов и специалистов.

75. Транспорт XXI век С. 309-310, 2007г.

76. Шеянов А.А. Оценка надежности эксплуатации судовых валопрово-дов./ Шеянов А.А., Матвеев Ю.И, Колыванов В.В. // Научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов и специалистов. Транспорт XXI век — С. 309-310, 2007г.

77. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1965.-с. 391.

78. Яценко В. С. Эксплуатация судовых валопроводов.-М.: Транспорт, 1968.-171 с.

79. Яценко B.C. Конструкция судовых валопроводов и пути ее улучшени-яю М., «Морской транспорт», 1958

80. An intelligent ultrasonic inspection system for flooded member detection in offshore structures/May ward Gordon,Pearson John,Stirling Gordon//IEEE Trans Ultrason., Ferroelec.,and Freq. Contr.-1993.-40.N 5.-p.512-521

81. Archer S. Screwshaft casualties. Transactions I.N.A., vol. 91, 1949

82. Austra-an instrument for the automated evaluation of strtess states using ultrasonic technigues/Herser R., Shneider E.,Frotscher H.,Bruche D.//Proc.9 th Int.Conf.Exp.Mech.,Copenhagen,20-24 Aug., 1990. Vol.3-Copehhagen, 1990-p.l 150-1158.

83. Bray D., Egle D., Reiter L. Rayleigh wave dispersion in the cold-worked layer of used rail road rail. J.Acoust Soc. Amer., 1978, 64, N3, p.845-851.

84. Brill D.,Gaunard G.C.,Uberall H. Acoustic spectroscopy. J.Acoust Soc.Amer.,1982,72.N3,1067-1069.

85. Bunyan T.W. Fatigue Performance of Marine Shafting / T.W. Bunyan.-ASTMSTP.: Proceedings, 1958, № 216.

86. Chaboche J.L. Contineous damage mechanics a tool to describe phenomena before crack initiation/ Nuclear Engeneering Dsign. - 64. - 1981. - P. 233-247.

87. Fielding S.A. Design Improvements and Standardization of Propulsion Shafting and Bearings / S.A. Fielding.- Marine Technology: vol. 3, № 2, 1966.

88. Gatewood A.R. Some Notes on Propeller Shaft Failures. Transaction SNAME, vol. 58, 1950.

89. Hara S., An Investigation of the Corrosion Fatigue of Marine Propeller Shafts. Proc. Inc. Conf. on Fatigue of Metals; I. Mech. E., London, 1956.

90. Jasper N.H., Rupp L.A. An experimental and theoretical investigation of propeller shaft failures. Transactions SNAME, vol. 60, 1952.

91. Klinman R. Ultrasonic Prediction of Grain Size and Toughness in Plain Carbon Steel.Mater. Eval, 1980, 38, N10, p.26.

92. Kroner E. Elastic moduli of perfectly disodered composite materials.- J. Mech. Phys. Solids, 1967, 15, N4, 319.

93. Lo Piloto S.A. Will the real velocity please stand up?- Materials Evaluation, 1977, 35, N8, p.35-38.

94. Michel R. Influence of operating experience and full scale tests on propulsion shafting desigh of U.S. Naval ships. SATM STP, No. 216, 1958.

95. Neifert H.R., Robinson J.H. Further results from the society's investigations of tail shaft failures. Transactions SNAME, vol. 63, 1955.

96. PD 212.0080-87 Правила. Автоматическая наплавка стальных цилиндрических деталей углеродистой коррозионностойкой сталью под флюсом. Основные положения. Москва 1988.

97. Pham Quoc Thuang. Не true chan vit tau thuy. -TP.HCM.: Nxb Dai hoc qu6c gia TP.HCM, 2005.

98. Savalle S., Caietand G. // Microanurcage, micropropogation et endomma-gemeht // Le Reshershe Aerospatiale/ № 6. - 1982. - P. 385-411.