Application of self-excited acoustical system for stress changes measurement in sandstone bar

• Autorzy: Kwaśniewski J. , Dominik I. , Konieczny J. , Lalik K. , Sakeb A.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie samowzbudnego akustycznego systemu do pomiaru zmian naprężeń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A self-excited acoustical system is suggested for monitoring of the change of stress in a sandstone bar. Stress changes manifest themselves in small but detectable variations of frequency in the self-excited system. The suggested system can be applied for the continuous stress changes monitoring in elastic constructions and rock masses. Tests on a single sample of sandstone were performed. They examined the impact on the stress measurement such parameters as: position of sensors and the actuator as well as the influence of geometrical shape and dimensions of the sample. A theoretical model whose parameters have been confirmed by performed experiments is also developed.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję i wyniki badań nad samowzbudnym akustycznym systemem, który jest proponowany jako nowy sposób monitorowania zmian naprężeń w belce z piaskowca. W badanym rozwiązaniu zmiana naprężeń objawiała się małymi, aczkolwiek mierzalnymi, zmianami częstotliwości. Proponowany system pomiarowy może znaleźć zastosowanie do ciągłego monitorowania zmian naprężeń w konstrukcjach sprężystych oraz masach skalnych. W artykule opisano przeprowadzone badania doświadczalne z zastosowaniem próbki wykonanej z piaskowca. Podczas badań sprawdzono wpływ umiejscowienia nadajnika i odbiornika oraz wymiary geometryczne i kształt próbki na uzyskiwane wyniki. Dodatkowo został zbudowany model teoretyczny, którego parametry zostały pozyskane i potwierdzone na drodze eksperymentalnej.

Słowa kluczowe

EN

self-excited system; stress monitoring

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 49 nr 4
• Strony: 1049--1058
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Kwaśniewski J.

autor

Dominik I.

autor

Konieczny J.

autor

Lalik K.

autor

Sakeb A.

• AGH – University of Science and Technology, Department of Process Control, Kraków, Poland,

Bibliografia

• 1. Bobrowski Z., Chmiel J., Dorobczyński L., Kravtsov Y.A., 2004, Ultrasonic system for monitoring stress changes and deformations in the ship hull, EXPLO SHIP, ISSN 0209-2069
• 2. Bogusz W., Eegel Z., Giergiel J., 1974, Drgania i szumy, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa
• 3. Deputat J., Mackiewicz S., Szelążek J., 2007, Problemy i techniki nieniszczących badań materiałów – wybrane wykłady, GAMMA
• 4. Kwaśniewski J., Dominik I., Konieczny J., Kravtsov Y., Sakeb A., 2009, Experimental system for stress measurement in rock, 9th Conference on Active Noise and Vibration Control Methods, Krakow-Zakopane, Poland
• 5. Nikolov N., Kenarov N., Popov P., Gotszalk T., Rangelov I., 2008, All-digital PLL systems for self-oscillation mode of microcantilevers with integrated bimorph actuator and piezoresistive readout, Sensors and Transducers Journal, ISSN 1726-5479
• 6. US Patent 6424922 – Ultrasonic stress measurement using the critically refracted longitudinal (LCR) ultrasonic technique, US Patent Issued on July 23, 2002
• 7. Votoropin S.D., Noskov V.Ya., Smolskiy S.M., 2008, An analysis of the autodyne effect of oscillators with linear frequency modulation, Russian Physics Journal, 51, 6