Разработка и исследование функционирования испытательно-диагностического комплекса для изучения деформации и разрушения материалов

• Автор: Бяков, Антон Викторович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Оглавление
Введение
Раздел
1.1 Методы in situ исследований процессов деформации и разрушения конструкционных материалов

1.2 Акустическая эмиссия. Метод, подходы, приложения

1.2.1 Развитие метода акустической эмиссии

1.2.2 Существующая аппаратура для регистрации АЭ

1.2.3 Методы обработки и критерии анализа данных акустической эмиссии

1.3 Экспериментальные методы изучения деформации и разрушения

на мезомасштабном уровне, основанные на анализе стадийности

1.4 Постановка задачи исследований

Раздел
Разработкааппаратуры и подходов комбинированного исследования процессов деформации и разрушения
2.1 Введение
2.2 Разработка комплекса регистрации АЭ
2.3 Тестирование лабораторного комплекса с использованием модельных сигналов
2.3.1 Формирование модельного сигнала резонансным датчиком
2.3.2 Моделирование источника сигнала АЭ путем разрушения графитового грифеля
2.3.3 Моделирование источника сигнала АЭ при падении подшипникового шарика
2.3.4 Регистрация АЭ сигналов при деформации образцов с хрупким покрытием
2.4 Структурная схема комбинированного комплекса для оптикотелевизионного и акусто-эмиссионого исследования деформации
на базе электромеханической машины ИМАШ-2078
2.5 Разработка метода и комплекса комбинированного исследования деформации на базе универсальной электромеханической испытательной машины Instron-5582
2.6 Разработка лабораторного комплекса на базе сервогидравлической испытательной машины Biss UTM 150 (усталостные испытания)
2.7 Заключение по разделу
Раздел
Комбинирование оптико-телевизионного и акусто-эмиссионного методов для исследований деформации конструкционных материалов
3.1 Введение
3.2 Статическое растяжение гладких образцов алюминиевых сплавов АМгбАМ и Д16АТ
3.2.1 Гладкие образцы АМгбАМ
3.2.2 Гладкие образцы Д16АТ
3.3 Статическое растяжение образцов сплавов АМгбАМ и Д16АТс надрезом
3.3.1 ОбразцыАМгбАМ с надрезом
3.3.2 ОбразцыД16АТ с надрезом
3.4 Статическое растяжение азотированных образцов стали 12Х18Н10Т
с упрочненным поверхностным слоем различной толщины
3.4.1 Образцы без азотирования поверхности
3.4.2 Образец стали 12Х18Н10Т с азотированным слоем 30 мкм
3.5 Заключение по разделу
Раздел
Тестирование комбинированного метода исследования деформации при
растяжении образцов Д16АТ с различными концентраторами
напряжений
4.1 Введение
4.2 Исследование образцов с концентратором напряжения в виде отверстия различного диаметра

4.2.1 Диаграммы нагружения
4.2.2 Интенсивность деформации сдвига - интегральный
и дифференциальный способы расчета
4.2.3 Активность событий АЭ
4.3 Растяжение образцов с надпилом различной глубины
4.3.1 Диаграммы нагружения
4.3.2 Интенсивность деформации сдвига
4.3.3 Активность АЭ
4.4 Растяжение образцов с тремя полукруглыми надрезами,
разнесенными на различное расстояние друг от друга
4.4.1 Данные АЭ
4.4.2 Интенсивность деформации сдвига - интегральный способ
расчета
4.4.3 Интенсивность деформации сдвига - дифференциальный метод
расчета
4.4.4 Расчет пакетом ANSYS
4.4.5 Диаграммы нагружения
4.5 Заключение по разделу
Раздел
Разработка оптического метода встроенного контроля высоконагруженных
агрегатов планера
Заключение
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ2
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

длины усталостной трещины, коэффициента интенсивности напряжений, скорости развития усталостной трещины с активностью, парциальной энергией и спектром сигналов АЭ. Показано, что в момент зарождения усталостной трещины наблюдается повышение активности и амплитуды сигналов АЭ. Затем при значительном подрастании трещины активность и амплитуда сигналов АЭ резко уменьшаются. В момент перехода усталостной трещины в предкритическую область начинается резкое увеличение активности и амплитуды сигналов АЭ.
1.3 Экспериментальные методы изучения деформации и разрушения на мезомасштабном уровне, основанные на анализе стадийности
В работе [35] авторы предлагают на основе регистрации данных АЭ исследовать деформацию пластичных материалов. На основе работ [36, 37] в которых деформация представляется в виде стадийного процесса, с помощью АЭ, как метода исследования поврежденности материала, численно оценивается энергетический уровень процесса микродеформации и пластической деформации на различных стадиях. Авторы подчеркивают главное преимущество метода АЭ, заключающееся в интегральном анализе всего деформируемого тела в реальном масштабе времени. С использованием методики, описанной в работах [38, 39], и применяя оригинальный программно-аппаратный комплекс для регистрации АЭ, проводили исследования на следующих материалах: Д16, армко-железе и отожженной стали 45. На основе анализа суммарной энергии акустической эмиссии авторы разделяют процесс деформирование материала на стадии, поясняя такое деление тем, что при переходе от одного механизма деформации к другому происходит высвобождение упругой энергии и акустической эмиссии с большим по величине уровнем. В заключении авторы отмечают, что совместное использование акустических методов исследования поверхности и методов интроскопии позволяет оценить структурные