Моделирование и оценка накопления повреждений в конструкционных материалах на базе данных акустической эмиссии

• Автор: Козинкина, Алла Ивановна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 250 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ПОВРЕЖДЕННОСТИ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
1Л. Подходы к исследованию повреждаемости
1.2. Общие представления о кинетике накопления повреждений
1.3. Образование деформационных дефектов в металлах
1.4. Дефекты и механизмы разрушения в композиционных материалах
1.5. Модели и мера поврежденности
1.6. Описание деформирования сред с дефектами
Выводы
Глава 2. ОСОБЕННОСТИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ
2.1. Физические методы измерения поврежденности
2.2. Метод акустической эмиссии (АЭ)
2.2.1. Элементарные источники акустической эмиссии
2.2.2. Информативные параметры АЭ и их применение
к анализу повреждений
2.2.3. Интегральная характеристика потока актов АЭ
2.3. Экспериментальная установка и методика регистрации акустического излучения
2.4. Приемные преобразователи упругих волн
Выводы
Глава 3. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, КИНЕТИКИ НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
3.1. Особенности корреляции потока актов АЭ с параметрами нагружения
3.2. Особенности акустической эмиссии в композитах

3.3. Особенности АЭ при циклическом нагружении композитов
3.4. Оценка прочности слоистых КМ на основе модели обратимой и
необратимой повреждаемости
Выводы
Глава 4. СТАДИЙНАЯ МОДЕЛЬ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СИЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
4.1. Представление о пластически-деструкционном деформировании
4.2. Акустическая эмиссия и деструкция полнкристаллических материалов
4.3. Связь локализации повреждаемости с критическими точками
на диаграмме растяжения
4.4. Определение концентрации деформационных дефектов
Выводы
Глава 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЛА С УЧЕТОМ КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ МИКРОТРЕЩИН
5.1. Построение определяющих соотношений упруго пластического деформирования тела с дефектами
5.2. Определение начального параметра поврежденности
5.3. Исследование упругих свойств в зависимости от развития анизотропной поврежденности
5.4. Прогнозирование момента неустойчивости дефектообразования
Выводы
Глава 6. МЕТОДОЛОГИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Проблема диагностики качества материалов и конструкций
6.2. Информативность и достоверность метода АЭ
6.3. Выбор информативных параметров
6.4. Связь критических точек диаграммы нагружения с параметрами АЭ

6.5. Акустико-эмиссионная диагностика натурных объектов
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ (патенты и акты использования результатов диссертации)

ческому описанию периода развития микродефектов при пластическом деформировании посвящено сравнительно не большое число работ. Впервые влияние дефектности на деформационные характеристики было исследовано Ю.Н. Работновым в теории ползучести материалов [138, 139, 140]. В теории пластичности В.В. Новожиловым [121] был введен первый инвариант тензора напряжений в условие текучести для учета разрыхляемое™, связанной с образующимися дефектами. В дальнейших теоретических исследованиях этот подход позволил получить соотношения, связывающие характеристики упругости материала с пористостью [172, 181]. Один из вариантов теории пластичности тел, содержащих поры, предложен в [13]. Простейшая модель разрушения путем объединения пор построена в [245]. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов для макрохарактеристик упругости и пластичности идеально пластического пористого материала приводится в [61], где получено условие пластичности при ассоциированном законе деформирования пористых сред и выведена зависимость модуля Юнга от концентрации пор.
Проблема взаимодействия пластического течения и поврежденное™ поднимается в работах [188, 189, 190, 224, 247], дается формулировка теории упруго-пластического повреждающегося континуума в скоростях напряжений и деформаций. Предложенный подход, как показывают результаты исследований, полезен при рассмотрении взаимодействия вязкой и хрупкой мод деформации на микроуровне.
Кукуджановым В.Н. [97] пластическое течение и разрушение рассматриваются как единый процесс, обусловленный вначале движением дислокаций, а затем образованием и развитием микродефектов. Предложенная мик-ромеханическая модель упруговязкопластической среды с поврежденностью может учитывать форму микропор: эллипсоидальную или сферическую. В случае эллипсоидальных микропор поврежденность тела представляется с помощью тензора поврежденное™ второго ранга. Здесь также приводится