Эти методы основаны на возбужде­нии в ОК вынужденных или свободных колебаний и измерении их параметров: собственных частот и величины потерь.

Свободные колебания возбуждают путем кратковременного воздействия на ОК (например, механическим ударом), после чего он колеблется в отсутствии внешних воздействий.

Вынужденные колебания создают воздействием внешней силы с плавно из­меняемой частотой (иногда применяют длинные импульсы с переменной несущей частотой). Регистрируют резонансные час­тоты по увеличению амплитуды колеба­ний при совпадениях собственных частот ОК с частотами возмущающей силы. Под влиянием возбуждающей системы в неко­торых случаях собственные частоты ОК немного изменяются, поэтому резонанс­ные частоты несколько отличаются от собственных. Параметры колебаний изме­ряют, не прекращая действия возбуждаю­щей силы.

Различают интегральные и локаль­ные методы. В интегральных методах ана­лизируют собственные частоты ОК как единого целого, в локальных - отдельных его участков. Информативными парамет­рами служат значения частот, спектры собственных и вынужденных колебаний, а также характеризующие потери доброт­ность и логарифмический декремент зату­хания.

Интегральные методы свободных и вынужденных колебаний предусматрива­ют возбуждение колебаний во всем изде­лии или значительном его участке. Мето­ды применяют для контроля физико-меха-

нических свойств изделий из бетона, ке­рамики, металлического литья, абразив­ных и других материалов, а также для сор­тировки деталей сходной формы, но раз­личных размеров. Эти методы не требуют сканирования и отличаются высокой про­изводительностью, но не дают информа­ции о месте расположения и характере дефектов.

Локальный метод свободных коле­баний (рис. 2.7, а) основан на возбужде­нии свободных колебаний на небольшом участке ОК. Метод применяют для кон­троля слоистых конструкций по измене­нию спектра частот в части изделия, воз­буждаемой путем удара; для измерения толщин (особенно малых) труб и других ОК посредством воздействия кратковре­менным акустическим импульсом.

Локальный метод вынужденных колебаний (УЗ-резонансный метод) ос­нован на возбуждении колебаний, частоту которых плавно изменяют. Для возбужде­ния и приема УЗ-колебаний используют совмещенный (рис. 2.7, б) или раздельные (см. рис. 2.7, а) преобразователи. При сов­падении частот возбуждения с собствен­ными частотами ОК (нагруженного прие­мопередающим преобразователем) в сис­теме возникают резонансы. Изменение толщины вызовет смещение резонансных частот, появление дефектов - исчезнове­ние резонансов (если дефект наклонный к поверхности изделия) или изменение их частот (если дефект параллелен поверхно­сти). Этим методом можно проверять очень тонкие изделия, недоступные кон­тролю эхометодом. Используют также иммерсионный вариант резонансного ме­тода.

В несколько измененном виде резо­нансный метод применяют для контроля качества клеевых соединений в много­слойных конструкциях (см. разд. 4.7 и 7.57).

Акустико-топографический метод

имеет признаки как интегрального, так и локального методов. Он основан на воз­буждении в ОК интенсивных изгибных колебаний непрерывно меняющейся час­тоты и регистрации распределения ампли­туд упругих колебаний на поверхности контролируемого объекта с помощью на­носимого на поверхность мелкодисперси­онного порошка. На дефектном участке оседает меньшее количество порошка, что объясняется увеличением амплитуды его колебаний в результате резонансных яв­лений. Метод применяют для контроля соединений в многослойных конструкци­ях: биметаллических листах, сотовых па­нелях и т. п.