| 2012 №04 (04) | 2012 №04 (06) |
«Техническая диагностика и неразрушающий контроль» №4, 2012, c. 24-32
ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ АЭ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ЦИКЛИЧЕСКОМ КОНСОЛЬНОМ ИЗГИБЕ ОБРАЗЦОВ
Авторы
Ю. Г. БЕЗЫМЯННЫЙ, д-р техн. наук (Ин-т пробл. материаловедения НАН Украины), Д. В. ГАЛАНЕНКО, инж. (ООО «Промприлад»), Л. О. ТЕСЛЕНКО, инж. (Ин-т пробл. материаловедения НАН Украины)
Реферат
Проведен анализ особенностей использования системы для исследования и контроля методом акустической эмиссии процесса накопления многоцикловой усталостной поврежденности материала при высокоскоростном циклическом консольном изгибе образцов. Описаны принципы оптимизации и экспериментально получены параметры акустического тракта системы с целью повышения его помехоустойчивости и информативности. Показано, что параметры сигналов АЭ хорошо отображают процессы скорости развития и накопления усталостных повреждений как в металлических, так и в композитных материалах. Исследованы закономерности появления сигналов АЭ и изменение их спектрального состава, обусловленные режимом нагружения и стадией разрушения образца, а также выявлены особенности этих закономерностей для материалов Д16Т, Ст3, стеклотекстолита, отражающие неизменность процесса усталостной поврежденности.
Analysis of the features of system application for investigation and monitoring by acoustic emission method of the process of high-cycle fatigue damage accumulation in the material at high-speed cyclic bending of samples supported in cantilever was performed. Principles of optimization were described, and parameters of system acoustic circuit were experimentally retrofitted in order to improve its noise resistance and informativity. It is shown that parameters of AE signals accurately represent the process of development and accumulation of fatigue damage both in metallic and in composite materials. Regularities of emergence of AE signals and variation of their spectral composition, which were due to the loading mode and stage of sample failure, were studied, and special features of these regularities were established for such materials as D16T, St3, and glass fiber plastic, which reveal the non-uniformity of fatigue damage process.
1. Неразрушающий контроль: Справ.: В 7 т. / Подобщ. ред. В. В. Клюева. — Т. 7: В 2 кн. Кн. 1: В. И. Иванов, И. Э. Власов. Метод акустической эмиссии. Кн. 2: Ф. Я. Балицкий, А. В. Барков, Н. А. Баркова и др. Вибродиагностика. — М.: Машиностроение, 2005. — 829 с.
2. Безымянный Ю. Г. Ультразвуковые технологии в материаловедении // Неорганическое материаловедение: Энциклопед. изд.: В 2 т. / Под ред. Г. Г. Гнесина, В. В. Скорохода. — Т. 2. Кн. 2. Материалы итехнологии. — Киев: Наук. думка, 2008. — С. 574–584.
3. Усталостные испытания на высоких частотах нагружения / Под ред. В. А. Кузьменко // В. А. Кузьменко, Л. Е. Матохно, Г. Г. Писаренко и др. — Киев: Наук. думка, 1979. — 336 с.
4. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. — М.: Металлургия, 1975. — 456 с.
5.Афанасьев Н. Н. Статистическая теория усталостной прочности металлов. — Киев: Изд-во АН УССР, 1953. — 128 с.
6. Акустическая эмиссия и ее применение в ядерной энергетике / Под ред. К. Б. Вакара // В. И. Артюхов, К. Б. Вакар, В. И. Макаров и др. — М.: Атомиздат, 1980. — 216 с.
7. Грешников В. А., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия. Применение для испытаний материалов и изделий. — М.: Изд-во стандартов, 1976. — 272 с.
8. Гришаков С. В., Кузьменко В. А., Писаренко Г. Г. Использование акустической эмиссии для исследования усталости пьезоэлектрической керамики // Докл. II Всесоюз. семинара «Прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения». — Киев: Наук. думка, 1980. — С. 458–460.
9. Долбин Н. А., Довгялло И. Г., Борд В. И. Влияние внутреннего давления на долговечность и акустическую эмиссию трубок при высокочастотном нагружении //Докл. III Всесоюз. семинара «Прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения». — Киев: Наук. думка, 1983. — С. 71–76.
10. Исследование процесса высокочастотной усталости конструкционной керамики методом акустической эмиссии / Ю. Г. Безымянный, С. В. Гришаков, В. С. Дробинский, А. Д. Шевчук // Там же. — С. 76–79.
11. Вакар К. Б. Приборы и информационные системы регистрации и обработки сигналов акустической эмиссии //Акустическая эмиссия материалов и конструкций (1-я Всесоюз. конф.). Ч. 1 — Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов. ун-та, 1989. — С. 106–114.
12. Буйло С. И. О связи параметров акустической эмиссии с особенностями кинетики деформации и микроразрушения твердых тел // Там же. — С. 125–132.
13. Галаненко В. Б., Галаненко Д. В. К расчету поля локального источника в упругом изотропном слое // Акустический симпозиум «Консонанс-2003» / Зб. праць. — Київ, 2007. — С. 43–48.
14. Безымянный Ю. Г., Галаненко Д. В. Развитие акустикоэмиссионного метода для исследования процесса многоцикловой усталости материалов // Фізичні методи та засоби контролю середовищ матеріалів та виробів. Вип.
13. Теорія і практика неруйнівного контролю матеріалів іконструкцій. — Зб. наук. праць, 2008. — С. 100–106.
15. Безымянный Ю. Г., Галаненко Д. В. Адаптация метода акустической эмиссии к усталостным испытаниям материалов на высоких частотах нагружения // Фізичні методи та засоби контролю середовищ матеріалів та виробів. Вип. 14: Неруйнівний контроль матеріалівіконструкцій, 2009. — С. 29–35.
16. Безымянный Ю. Г., Галаненко Д. В., Колесников А. Н. Система для выявления сигналов акустической эмиссии в процессе резонансного нагружения образца // Вісн. Нац. техн. ун-ту «ХПІ» / Зб. наук. праць «Електроенергетика та перетворювальна техніка». — 2012. — № 40. — С. 87–96.
17. Использование метода акустической эмиссии для исследования усталости материалов в процессе высокоскоростного циклического деформирования / Ю. Г. Безымянный, Д. В. Галаненко, К. А. Комаров, О. В. Талько // Вісн. укр. матеріалознав. тов-ва. — 2012. — Вип. 5. — С. 63–71.
18. Комплекс дефектоскопический акустико-эмиссионный «ГАЛС-1». Руководство по эксплуатации «ГАЛС-1». 32828482.001.07 РЭ. ЗАО «УкрНИИНК». Киев, 2007.
Поступила в редакцию 29.10.2012
Подписано к печати 05.11.2012