Nedestruktivní diagnostika

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra materiálů

Anotace:

Obsahem předmětu je obeznámení studentů s teoretickými základy, praktickými postupy a aplikacemi nedestruktivního zkoušení (NDT), hodnocení (NDE) a kontroly (NDI, SHM) materiálů a konstrukcí. Kromě standardních defektoskopických metod (PT, RT, MT, UT, ET, LT, VT) jsou probírány i nejnovější postupy nedestruktivní diagnostiky (akustická emise, ultrazvuková spektroskopie, tomografie atd.). Výuka je doplněna praktickými ukázkami a laboratorními cvičeními a také exkurzemi do průmyslových defektoskopických laboratoří.

Požadavky:

Obecná fyzika včetně fyziky pevných látek a mechaniky elastických vln, pružnost a pevnost, vibro-dynamika, základy lomové mechaniky, fyzikální vlastnosti kovových i nekovových materiálů, základy elektroniky a informatiky, matematické metody zpracování signálů (spektrální analýza atd.).

Osnova přednášek:

1. NDT/NDE/NDI, možnosti a oblasti použití defektoskopických metod. Standardizace, kvalifikace a certifikace v NDT.

2. Prozařovací metody (RT)-radiografie, radioskopie, radiometrie, tomografie, neutronografie; termografie.

3. Penetrační, kapilární a mag. práškové metody, m. vířivých proudů a elektrodyn. m, měření netěsností tlak. zařízení.

4. Vizuální metody, endoskopie, zobrazování a hodnocení materiálových vad, holografické metody, vibroakustika.

5. Ultrazvukové metody zkoušení, ultrazvuková zobrazení.

6. Ultrazvukové měření tloušťky a elastických vlastností materiálu, měření rychlosti šíření a útlumu ultrazvuku.

7. UZ měniče a jejich zfázovaná pole, ultrazvukové přístroje a jejich kalibrace, určení polohy, tvaru, velikosti a orientace defektů, ultrazvukové zkoušení svarů, potrubí, tlakových nádob a leteckých konstrukcí.

8. Nelineární spektroskopie elastických vln, ultrazvuková časově reversní zrcadla, ultrazvukové dispersní vlny.

9. Akustická emise, detekce a signálové parametry emisních událostí.

10. Lokalizace emisních zdrojů (lineární, plošná a prostorová), umělé neuronové sítě a rozpoznávání zdrojů.

11. Praktické aplikace akustické emise, diagnostika tlakových nádob, potrubí, jaderných elektráren, stavebních a leteckých konstrukcí.

12. Netradiční metody v NDT. Měření deformací a vibrací optickými vlákny s Braggovými mřížkami, radarová technika, zkoušení terahertzovými vlnami, komparativní vakuová technika.

Osnova cvičení:

1.Základy ultrazvukových měření (měření tloušťky materiálu, rychlosti a útlumu UZ vln v oceli a plestech, detekce defektu v ultrazvukové měrce).

2.Lineární lokalizace zdroje akustické emise (pen-test), vyhodnocení parametrů emisního signálu.

Cíle studia:

Znalosti:

Přehled o tom, jakými fyzikálními metodami a postupy bez porušení tělesa či demontáže konstrukce lze detekovat necelistvosti a nehomogenity v kovových i nekovových materiálech a sledovat vznik i rozvoj strukturních defektů v konstrukci jak při výrobě tak během služby a předcházet tak možným selháním resp. haváriím, naplánovat údržbu a posoudit stav či zbytkovou životnost.

Schopnosti:

Schopnost správně zvolit (i s uvážením ekonomických ukazatelů) vhodnou metodiku diagnostiky jak s ohledem na druh materiálu (kovové, nekovové, kompozity atd.), tak typ konstrukce (jaderná, tlaková a transportní zařízení, stavby, atd.) a její namáhání resp. působící vlivy (stárnutí, koroze, přetížení apod.). S tím souvisí i schopnost navrhovat t.zv. „chytré“ konstrukce, vybavené autodiagnostickými systémy.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] B. Kopec a kol.: Nedetsruktivní zkoušení materiálů a konstrukcí. (ČNDT, CERM, Brno 2008).

Doporučená literatura:

[2] Lewińska-Romicka A.: Badania nieniczance. Podstawy defektoskopii. (ISBN 83-204-2641-3, Wydawnictwa Naukovo-Techniczne, Warszawa 2001).

[3] Obraz J.: Zkoušení materiálu ultrazvukem. (SNTL Praha, 1989).

[4] Shull P.J., ed. : Nondestructive Evaluation - Theory, Techniques, and Applications. (Marcel Dekker, Inc., N.Y., Basel, 2002).

[5] Nondestructive Testing Handbook, Vol. I - IX. (The Amer. Society for NDT, Columbus, OH, http://www.asnt.org).

[6] http://www.ndt.net/, http://www.cndt.cz/ , www.ndt-ed.org/ , www.asnt.org/, www.dgzfp.de/

[7] Časopisy: NDT-Welding bulletin (ČNDT - Česká společnost pro nedestruktivní testování), Materials Evaluation (ASNT, USA), Research in Nondestructive Evaluation (ASNT, USA), NDT&E (Elsevier), Journal of Acoustic Emission (AEWG, USA), Ultrasonics (Elsevier).

Studijní pomůcky:

Laboratoře oddělení Nedestruktivní diagnostiky Ústavu termomechaniky AV ČR, v.v.i. (ultrazvukové přístroje a skener, AE analyzátory, snímače a generátory, zařízení pro NEWS testy, vybavení pro mech. zkoušky materiálů, MATLAB).

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: