Физико-математические модели и информационно-измерительные средства для акустической диагностики и прогнозирования прочности технических объектов

• Автор: Недзвецкая, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.16, 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 364 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор состояния вопроса, обоснование и постановка целей исследования

1.1. Использование метода акустической эмиссии в технической диагностике

1.1.1. Основы использования метода акустической эмиссии

1.1.2. Информативные параметры метода акустической эмиссии

1.1.3. Моделирование источников акустической эмиссии

1.1.4. Основные направления разработки и совершенствования преобразователей акустической эмиссии

1.1.5. Использование явления акустической эмиссии при исследованиях

физики процессов разрушения

1.2. Развитие и проблемы теории и практики нормальных волн в акустической диагностике
1.2.1. Физические свойства нормальных волн
1.2.2. Дефектоскопия с использованием нормальных волн
1.2.3. Прочие применения
Выводы к главе
Глава 2. Моделирование процессов излучения упругих воли растущими трещинами
2.1. Некоторые сведения из механики разрушения материалов
2.2. Акустические поля сосредоточенных источников
2.3. Физико-математическая модель процессов излучения упругих
волн растущими трещинами
Выводы к главе
Глава 3. Акустические поля растущих трещин
3.1. Акустические поля объемных волн
3.2, Акустические поля рэлеевских воли

Выводы к главе
Глава 4. Количественные оценки возможностей неразрушающего контроля на базе явления акустической эмиссии
4.1. Чувствительность метода акустической эмиссии
4.2. Количественные оценки предельных скоростей разрушения
4.3. Оценка предельных возможностей метода акустической эмиссии
при контроле магистральных трубопроводов
4.4. Возможности метода акустической эмиссии при контроле стресс-коррозионных повреждений трубопроводов
4.5. Использование метода акустической эмиссии для ранней диагностики питтинга в зубчатых передачах
4.6.Исследование ползучести армированного свинца методом акустической эмиссии
Выводы к главе
Глава 5. Поля упругих волн реальных преобразователей
5.1. Методика расчета
5.2. Акустические поля объемных волн
5.3. Акустические поля рэлеевских волн
5.4. Практическое использование результатов
Выводы к главе
Глава 6. Использование стержневых волн для создания эффективных методов и средств акустического контроля и диагностики
6.1. Основные закономерности распространения стержневых волн
6.2. Основные закономерности отражения стержневых волн от дефектов в прутках
6.2.1. Моделирование неоднородности скачком механического импеданса
6.2.2. Моделирование процесса излучения упругих волн источниками

концентрации напряжений
6.2.3. Экспериментальные исследования
6.3. Новый акустический метод дефектоскопии прутков
6.3.1. Методы дефектоскопии пруткового проката
6.3.2.Акустическая дефектоскопия прутков с использованием стержневых волн
6.4. Преобразователь акустической эмиссии на основе волновода
Выводы к главе
Заключение
Список используемой литературы
Приложения

Таблица 1.
Некоторые факторы, влияющие на амплитуду сигналов АЭ
Большая амплитуда Малая амплитуда
Высокая прочность материала Анизотропия механических свойств Высокая скорость деформации Распространение трещин Гетерогенность (присутствие включений, вторых фаз и т.д.) Низкая температура испытаний Хрупкое разрушение Большое сечение образца Повышенная дефектность материала Превращение мартенситы ого типа Лцпщи структур а Большой размер зерен Двойникующийся материал Низкая прочность материала Изотропность материала Низкая скорость деформации Пластическое деформирование Гомогенность (однородность материала) Высокая температура испытаний Вязкое разрушение (деформация сдвига) Малое сечение образца Бездефектность материала Превращение диффузионного типа ■ Структура обработки Малый размер зерен Недвойникующийся материал
Многообразие, сложность и особенности физических процессов, сопровождающихся АЭ, обусловливают низкую воспроизводимость результатов АЭ-исследований. Широкий разброс результатов, должен рассматриваться, как характерная черта АЭ, которая не может быть отделена от физических аспектов самого явления. Поэтому подход к его описанию должен основываться на формулировании имеющих физический смысл вероятностных моделей, рассматривающих АЭ как случайный процесс. Ряд авторов рассматривает процессы разрушения как нестационарного импульсного случайного процесса на основе теории марковских процессов, моделей радиофизики, с позиций статистической теории прочности твердых тел и др. [65, 66, 134, 213, 214, 228, 248].
Один из основных вопросов метода АЭ - определение состояния объекта по параметрам сигналов АЭ (обратная задача). В этой связи получают развитие более простые, хотя и менее строгие качественные подходы к оценке степени опасности дефектов. На базе статистического метода разработано и применяется математическое обеспечение для прогнозирования остаточного ресурса некоторых конструкций, позволяющее решать проблему их безопасной эксплуатации. Суть прогнозирования фактически сводится к следующему: