Разработка спектрально-акустического метода оценки физико-механических характеристик конструкционных материалов и его аппаратно-программных средств поддержки

• Автор: Углов, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 283 с. : ил.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕМЕ
1Л Современные концепции повреждаемости материалов
1.2 Акустические методы контроля физико - механических характеристик материала
1.3 Акустические методы контроля механических напряжений
1.4 Результаты экспериментальных исследований связи акустических-параметров материалов с его физико - механическими характеристиками и напряженно деформированным состоянием
1.5 Выводы из литературного обзора и постановка задачи
2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА НА БАЗЕ АКУСТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1 Разработка метода измерения характеристик поврежденное
2.2 Алгоритм определения механических напряжений в режиме безнулевой тензометрии
2.3 Алгоритм измерений информативных акустических параметров
3 АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ АКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК, НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
3.1 Аппаратно - программные средства
3.2 Конструктивные особенности используемых преобразователей
3.3 Выбор материала, подготовка образцов и программа экспериментальных исследований
3.4 Используемые механические испытательные машины
3.5 Методика акустических измерений

4.РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДИК КОНТРОЛЯ ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИЛА
4.1 Контроль степени пластической деформации
4.2 Определение предела текучести материала
4.3 Контроль вязкости разрушения материала
4.4 Оценка степени радиационного охрупчивания материала корпуса реактора
4.5 Контроль поврежденности при усталостном нагружении металлических материалов
4.6 Термоакустический метод оценки поврежденности конструкционного материала
4.7 Определение механических напряжений в режиме безнулевой тензометрии
4.8 Определение размеров зерна стали
4.9 Контроль толщины тонких металлических покрытий различных типов
4.10 Контроль качества адгезии покрытий различных типов
4.11 Контроль коррозионных повреждений
4.12 Выводы из результатов экспериментальных исследований
5.ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕ РИСТИК И НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА
5.1 Оценка эксплуатационной поврежденности элементов оборудования реакторных установок атомных ледоколов

5.2 Испытание системы «АСТРОН» в составе системы мониторинга напряженного состояния материала газопровода
5.3 Измерение напряжений на действующих магистральных газопроводах ООО «Волготрансгаз»
5.4 Использовании спектрально-акустической системы «АСТРОН» при контроле остаточных напряжений в материале автомобильных
деталей
5.5 Использовании спектрально-акустической системы «АСТРОН» при контроле внутренних напряжений в материале крышки цилиндра
дизеля Г99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

В работе [195] систематизированы экспериментальные данные об изменении скорости распространения ультразвуковых колебаний в сталях и алюминиевых сплавах при термообработке. Определены корреляционные характеристики зависимости скорости ультразвука от режимов термообработки и величина относительных изменений скорости ультразвука. На основе анализа результатов корреляционно - статистической обработки и классификации сталей по составу и назначению предложены рекомендации по практическому применению акустического метода контроля структуры и механических свойств металлов. Для сталей - это изменения структуры, вызванные закалкой и отпуском при разных температурах, для алюминиевых сплавов - закалка при разных температурах и разной скорости, старение при разных температурах и времени.
К числу достаточно новых применений ультразвуковых методов относится использование так называемого коэффициента интенсивности затухания (КИЗ) ультразвуковой волны для оценки прочностных характеристик металлов. Идея метода заключается в том, что величина КИЗ характеризует совокупность механических показателей и общее состояние стали или сплава, которое может быть нормальным (допустимым в определенных пределах), неопределенным или с деградирующей структурой. На величину КИЗ влияют размер зерен, вид структуры материала, выделение фазовых компонентов из структуры, изменение химического состава, появление дефектов между кристаллами, механическое и фазовое сдавливание. Конкретную причину можно установить, используя другие методы. Для более качественного определения состояния стали с помощью КИЗ предлагается применять результаты измерения твердости. Существуют примеры успешного практического использования метода КИЗ для контроля состояния парового котла.
Ультразвуковые испытания находят все более широкое применение для контроля свойств материалов непосредственно в процессе их производства. Здесь особого внимания требует изучение анизотропии скорости распространения и затухания ультразвука в образцах листовой стали и установление