Прогнозирование релаксационной стойкости тарельчатых пружин методом акустической эмиссии

• Автор: Ремшев, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Определения, обозна чения и сокращения
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Назначение и особенности конструкции тарельчатых пружин
1.2. Анализ технологических процессов изготовления тарельчатых пружин
1.2.1. Особенности технологических процессов изготовления тарельчатых пр ужин из рессорно-пружинных сталей
1.2.2. Особенности технологических процессов изготовления тарельчатых пружин из титанового сплава ВТ23
1.3. Показатели качества тарельчатых пружин
1.4. Анализ методов контроля качества упругих элементов
1.5. Анализ неразрушающих методов контроля качества изделий
1.6. Анализ исследований качества тарельчатых пружин и
машиностроительных изделий с использованием метода акустичесЪкой
эмиссии ■
1.6.1 .Анализ исследований качества тарельчатых пружин
1.6.2.Анализ исследований качества машиностроительных изделий с использованием метода акустической эмиссии
2. УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАЛИЧИЯ И РАЗВИТИЯ ДЕФЕКТОВ, РЕЛАКСАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ И МИКРОСТРУКТУРЫ ТАРЕЛЬ ЧА ТЫХ ПРУЖИН
2.1. Методика экспериментального исследования
2.2.Результаты экспериментального исследования
2.2.1. Кратковременное обжатие тарельчатых пружин с регистрацией сигналов акустической эмиссии
2.2.2. Регистрация сигналов акустической эмиссии при нагружении и выдержки тарельчатых пружин в течение 72 ЧАСОВ
2.2.3. Резуль та ты оценки релаксационной стойкости тар ель ча тых пружин
2.2.4. Рез ульта ты исследования микроструктуры образцов тар ель ча тых ПРУЖИН
3. ПОСТРОЕНИЕ МА ТЕМА ТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЛАКСАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ТАРЕЛЬЧАТЫХ ПРУЖИН
4. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬ ТА ТОВ НА УЧНОЙ РАБОТЫ В РЕАЛЬНОМ СЕКТОРЕ ЭКОНОМИКИ
4.1. Методика оценки качества и релаксационной стойкости тарельчатых
ПРУЖИННА ОСНОВЕ АНАЛИЗА (РЕГИСТРАЦИИ) СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ
ЭМИССИИ
4.2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЛАКСАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ТАРЕЛЬЧАТЫХ ПРУЖИН МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
4.3. Внедрение результатов научно-исследовательской работы
Список ИСПОЛЬЗОВАННЫХ исто чников
Приложение А
Приложение Б

Определения, обозна чения и сокращения Упругий элемент - гибкая деталь, основным рабочим свойством которой является способность существенно деформироваться под нагрузкой.
Пружина - упругий элемент, предназначенный для накапливания и поглощения механической энергии.
Тарельчатая пружина - вогнутое упругое коническое кольцо, испытывающее деформацию прогиба под действием осевых нагрузок.
Релаксация - процесс изменения напряжений в теле во времени при постоянной деформации.
Ползучесть - процесс изменения деформаций тела во времени при постоянном напряжении.
Заневоливание - выдержка тарельчатой пружины при постоянной силе в течение длительного времени.
Гибка - образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы.
Акустическая эмиссия - излучение материалом механических волн, вызванное локальной внутренней динамической перестройкой его структуры. Акустико-эмиссионный метод - метод контроля состояния материала и определения местоположения дефектов, основанный на регистрации и анализе параметров сигналов акустической эмиссии.
Суммарная акустическая эмиссия - число зарегистрированных превышений сигналами акустической эмиссии установленного уровня дискриминации (ограничения) за исследуемый интервал времени.
Дискретная акустическая эмиссия - последовательность зарегистрированных импульсов акустической эмиссии, для которой интервал времени между импульсами больше или равен времени их затухания.
Непрерывная акустическая эмиссия - последовательность зарегистрированных импульсов акустической эмиссии, для которой интервал времени между импульсами меньше времени их затухания.

сигналов АЭ, амплитудное распределение сигналов АЭ на различных участках образца. Результаты получены путем усреднения по числу испытуемых образцов. Установлены корреляционные связи между механическими свойствами материалов образцов и параметрами АЭ
образцов из материала сталь 3 максимальная интенсивность N соответствует пределу текучести, Х18Н10Т - пределу пропорциональности, алюминиевых сплавов - при напряжениях больше предела текучести[1]. Отмечена возможность применения метода АЭ для определения характеристики условного предела текучести для материалов, не имеющих выраженной площадки текучести, в момент наступления максимальной звуковой эмиссии [48,49]. В процессе растяжения образца наблюдаются два пиковых значения интенсивности и амплитуды сигналов АЭ. Сделан вывод о том, что первое пиковое значение соответствует моменту начала интенсивной пластической деформации образца по всему объему и достижение предела текучести, а второе - потере устойчивости (образование шейки) пластического формоизменения[1]. Результаты исследований позволяют сделать заключение о возможности использования метода АЭ для механических и технологических испытаний различных материалов[1,^46-54].
Различные условия испытаний, чувствительность аппаратуры АЭ, а также различные уровни усиления акустико-эмиссионных сигналов [46-54] влияют на количественные показатели регистрируемых параметров АЭ и создают качественные изменения сигналов АЭ в различных стадиях процесса растяжения образца (упругой, упругопластической, пластической). Корреляционные связи между параметрами АЭ и характеристиками механических свойств оцениваются по изменению параметров АЭ в процессе растяжения, а достижение максимальных значений сигналов отображает определенные этапы испытания образцов.
Сформулирована цель и основные задачи работы. Цель работы
заключается в создании научно обоснованной методики контроля качества
тарельчатых пружин на этапах изготовления и эксплуатации,