Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2013, №04



2013 №04 (01)

2013 №04 (03)

---

Техническая диагностика и неразрушающий контроль, №4, 2013 стр. 30-36
 

ВЛИЯНИЕ ЛОКАЛЬНОГО СКОПЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В ПЛАСТИНАХ

А. Я. Недосека, С. А. Недосека

ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680 г. Киев–150, ул. Боженко, 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат:
Рассмотрены процессы искажения акустических волн, вызванные наличием дефектов в пластинах. Задача решена для плоского случая, когда в пластине движется единственная цилиндрическая волна со скоростью С₁. Показано, что этот вариант может быть приемлем для расстояний порядка 5 см и более от места приложения источника возбуждения волны. Разработана специальная компьютерная программа, позволяющая проводить аналитические исследования распространения цилиндрических волн в пластинах при любых значениях параметров, характеризующих форму и величины перемещений распространяющейся волны. Результаты выполненных расчетов могут быть использованы на практике для оценки некоторых критериальных параметров образования и распространения АЭ волн. В частности, показано, что сопротивление распространению акустических волн оказывает плотность и размеры области с дефектами, в результате чего появляются волны, отраженные от дефектной области. С увеличением коэффициента сопротивления форма волн, преодолевших акустический барьер, существенно меняется. Расчеты, выполненные с использованием разработанной модели, показали, что наличие дефектов структуры материалов, выражающиеся в увеличении акустического сопротивления областей, содержащих эти дефекты, приводит к появлению отраженных волн, распространяющихся симметрично в обе стороны от цилиндрической поверхности с дефектами, а сама поверхность становится источником излучения. Библиогр. 9, рис. 6.
 
Ключевые слова: акустическая эмиссия (АЭ), АЭ сканирование, волны деформаций, математическое моделирование физических процессов
 
Processes of acoustic wave distortion, caused by presence of plate defects are considered. The problem is solved for planar case when a single cylindrical wave is moved in the plate with velocity C₁. It is shown that this variant could be acceptable for distance of around 5 cm and more from the place of wave excitation source application. A special computer program was developed allowing performance of analytic studies of cylindrical wave propagation in the plates at any values of parameters, characterizing form and values of movement of the propagating wave. The results of carried out calculations can be used on practice for evaluation of some criterial parameters of the AE wave formation and propagation. It is shown, in particular, that density and dimensions of area with defects prevent propagation of the acoustic waves as a result of what the waves reflected from the defect area appear. Form of the waves, overpassed an acoustic barrier, changes significantly with increase of resistance coefficient. The calculations, preformed using the developed model, showed that the presence of material structure defects, expressed by increase of acoustic resistance in the areas containing these defects, result in appearance of the reflected waves, symmetrically propagating in both sides from cylindrical surface with the defects and the surface itself transforms in emission source. Ref. 9, Figures 6.
 
Keywords: Acoustic emission (AE), AE scanning, deformation waves, mathematic modeling of physical processes.
 
1. Недосека А. Я., Недосека С. А. Влияние локального скопления дефектов на распространение волн акустической эмиссии. Сообщение 1 // Техн. диагностика и неразруш. контроль. – 2013. – № 2. – С. 3–8.
2. Недосека А. Я., Недосека С. А, Бойчук О. И. Влияние локального скопления дефектов на распространение волн акустической эмиссии. Сообщение 2 // Там же. – 2013. – №2. – С. 9–14.
3. Механіка руйнування і міцність матеріалів / Під заг. ред. В. В. Панасюка. Довід. посіб. Т.5. Неруйнівний контроль
і технічна діагностика / Під ред. З. Т. Назарчука. – Львів: ФМІ, 2001. – 1132 с.
4. Недосека А. Я., Недосека С. А., Волошкевич И. Г. О движении волн акустической эмиссии с большими скоростями // Техн. диагностика и неразруш. контроль. – 2013. – №1. – С. 3–9.
5. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и Z преобразования. – М.: Наука, 1971. – 288 с.
6. Акустическая эмиссия и ресурс конструкций / Б. Е. Патон, Л. М. Лобанов, А. Я. Недосека и др. – Киев: Индпром, 2012. – 312 с.
7. Недосека А. Я. Основы расчета и диагностики сварных конструкций / Под ред. Б. Е. Патона. – Киев: Индпром, 2008. – 815 с.
8. Трантер К. Дж. Интегральные преобразования в математической физике. – М.: Гостехиздат, 1956. – 204 с.
9. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле. – М.: Наука, 1967. – 444 с.
 
Поступила в редакцию 04.09.2013
Подписано к печати 31.10.2013