Восстановление измеряемых характеристик источников акустической эмиссии при контроле металлоконструкций в машиностроении
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-3-31-37Ключевые слова:
акустическая эмиссия, амплитудное распределение, источник, металлические конструкции, порог чувствительности, суммарный счет сигналов, частота распределенияАннотация
Использование акустико-эмиссионного (АЭ) неразрушающего контроля металлических машиностроительных конструкций в перспективе позволит связывать потоковые параметры, получаемые этим методом, с характеристиками состояния объекта. Однако численные значения потоковых параметров АЭ сильно зависят от чувствительности аппаратуры, неравномерность которой для разных условий и объектов может существенно колебаться. В данной работе приведены результаты, позволяющие использовать полученные в ходе исследований амплитудные распределения зарегистрированных сигналов АЭ для восстановления суммарного числа сигналов АЭ и суммарной энергии на заданном уровне чувствительности для корректной оценки состояния металлической конструкции. Регистрация акустико-эмиссионной информации осуществлялась от источников в виде вдавливания индентора и усталостной трещины при статических испытаниях. В результате обработки результатов установлено, что АЭ-сигналы имеют степенную связь частоты распределения с амплитудой для обоих типов источников с высоким коэффициентом корреляции. Колебания параметров степенной зависимости существенно меняются на разных стадиях развития источников. Используя полученную экспериментально связь частоты появления актов АЭ с амплитудой, можно восстановить суммарное число сигналов АЭ и суммарную энергию на заданном уровне чувствительности, отличающейся от реальной пороговой. Такой метод позволяет стабилизировать потоковые параметры АЭ при их использовании для оценки состояния и прогнозирования ресурса металлических конструкций.Библиографические ссылки
Прогнозирование предельного состояния сплава ОТ-4 с использованием метода акустической эмиссии. Семашко Н. А., Муравьев В. И., Башков О. В., Фролов А. В. // Контроль. Диагностика. 2001. № 6. С. 30.
Takeda R., Kaneko Y., Vinogradov A., Merson D. L. Cluster analysis of acoustic emissions measured during deformation of duplex stainless steels. Materials Transactions, 2013, vol. 54, no. 4, pp. 532-539.
Носов В. В., Бураков И. Н. Микромеханическая модель акустической эмиссии гетерогенных материалов // Дефектоскопия. 2004. № 2. С. 54-61.
Komarov K. L., Sereznov A. N., Muravev V. V., Stepanova L. N., Chaplygin V. N. [Acoustic-emission testing of side frames and sprung beams in wagons]. Russian Journal of Nondestructive Testing, 1997, vol. 33, no. 1, pp. 32-35.
Bobrov A. L. [Using the AE method to increase the lifetime of complex-shaped steel parts]. Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures, 2016, iss. 2, pp. 21-33.
Быков С. П., Иванов В. И. Акустическая эмиссия при росте трещин в вязкоупругом материале // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74, № 9. С. 47-52.
Быков С. П., Юрайдо Б. Ф., Иванов В. И. О достоверности акустико-эмиссионного контроля // Контроль. Диагностика. 2013. № 12. С. 53-60.
Муравьев В. В., Муравьев М. В., Бехер С. А. Влияние условий нагружения на информативные параметры и спектр сигналов акустической эмиссии в образцах углеродистых сталей // Дефектоскопия. 2002. № 7. С. 10-20.
Dunegan H. L., Harris D. O., Tatro C. A. [Fracture analysis by use of acoustic emission]. Engineering fracture mechanics, 1968, vol. 1, no. 1, pp. 105-122.
Муравьев В. В., Степанов Л. Н., Кареев А. Е. Оценка степени опасности усталостных трещин при акустико-эмиссионном контроле литых деталей тележки грузового вагона. Дефектоскопия. 2003. № 1. С. 63-68.
Исследования основных параметров сигналов акустической эмиссии при статических и циклических испытаниях образцов из стали 20ГЛ / Л. Н. Степанова, А. Л. Бобров, К. В. Канифадин, В. В. Чернова // Деформация и разрушение материалов. 2014. № 6. С. 41-47.
Муравьев В. В., Муравьева О. В. Оценка роста усталостных трещин в боковых рамах тележек грузовых вагонов акустико-эмиссионным методом // Деформация и разрушение материалов. 2016. № 9. С. 24-29.
Буденков Г. А., Недзвецкая О. В. Динамические задачи теории упругости в приложении к проблемам акустического контроля и диагностики. М. : Изд-во физ.-мат. лит-ры, 2004, 136 с.
Builo S. I., Kuznetsov D. M., Gaponov V. L. Chapter 13: Acoustic Emission Diagnostics of the Kinetics of Physicochemical Processes in Liquid and Solid Media. In: Advanced Materials. Studies and Applications. New York, Nova Science Publ., 2015, 527 p.
Буйло С. И. Физико-механические, статистические и химические аспекты акустико-эмиссионной диагностики. Ростов на/Д : Изд-во ЮФУ, 2017. 184 с.
Локализация сигналов акустической эмиссии в металлических конструкциях / А. Н. Серьезнов, В. В. Муравьев, Л. Н. Степанова, С. Б. Барабанова, В. Л. Кожемякин, С. И. Кабанов // Дефектоскопия. 1997. № 10. С. 79-84.
Быстродействующая диагностическая акустико-эмиссионная система. // А. Н. Серьезнов, В. В. Муравьев, Л. Н. Степанова, С. И. Кабанов, В. Л. Кожемякин, А. Е. Ельцов, Е. Ю. Лебедев // Дефектоскопия. 1998. № 7. С. 8-14.
Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. Ч. 1. Критерии прочности и ресурса. Новосибирск : Наука, 2005. 494 с.
Исследования основных параметров сигналов акустической эмиссии при статических и циклических испытаниях образцов из стали 20ГЛ / Л. Н. Степанова, А. Л. Бобров, К. В. Канифадин, В. В. Чернова // Деформация и разрушение материалов. 2014. № 6. С. 41-47.
Муравьев В. В. Автоматизированные диагностические стенды для продления срока службы литых деталей вагонов // Вестник ИжГТУ. 2013. № 4. С. 98-102.
