автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Методика прогнозирования работоспособности сложно нагруженных машиностроительных конструкций

На правах рукописи

Методика прогнозирования работоспособности сложно нагруженных машиностроительных конструкций

Специальность 05.02.02- Машиноведение, системы приводов и детали машин

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 С ОГи 2011

Санкт-Петербург- 2011

4857737

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Носов Виктор Владимирович.

Официальные оппоненты:

зав. каф. «Транспортные и технологические системы» СПбГПУ, д.т.н, профессор Манжула Константин Павлович,

зав. лаб. промышленных

исследований и неразрушающего контроля

ОАО «НПО ЦКТИ», к.ф-м. н.

Нефедьев Евгений Юрьевич,

Ведущая организация:

Инженерно-экспертное предприятие ЗАО «РАТТЕ»

Защита состоится «/ » Иий д I) 2011г. в /6.00 на заседании диссертационного совета Д 212.229.12 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29 1 учебный корпус, аудитория 41

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Автореферат разослан мстЩл 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Евграфов А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Надёжность сложных крупногабаритных машин в основном определяется сроком службы их металлоконструкций, доля которых в общей массе, например, для подъёмно-транспортных машин (ПТМ), составляет порядка 80%. Наиболее распространёнными местом разрушения конструкций являются различные зоны вокруг сварных швов, лимитирующих ресурс включающих их элементов, повреждаясь под длительным действием силовых и коррозионных факторов. Статическая неопределимость сложных машиностроительных конструкций, неоднородность структуры и напряжённо-деформированного состояния соединений, нерегулярность характера действующих нагрузок и коррозионного воздействия, скрытость повреждений, полученных в результате длительной эксплуатации, приводят к неопределённости состояния и актуальности разработок по повышению точности оценки показателей их надёжности.

При всём многообразии подходов к оценке прочности и ресурса перспективным представляется подход, основанный на моделировании процесса накопления повреждений и возможности определения параметров модели на основе наблюдения за разрушением соединения непосредственно на металлоконструкции.

Цель работы состояла в разработке методики прогнозирования работоспособности сложно нагруженных машиностроительных конструкций в условиях неопределённости их структуры и напряжённого состояния на основе экспресс-наблюдения за процессом разрушения с помощью метода акустической эмиссии.

Задачи исследований

1. Анализ подходов к оценке прочности и ресурса машиностроительных

конструкций в условиях неопределённости их структуры и напряжённо-деформированного состояния, обоснование методологии исследований;

2. Формулировку критерия прочностной неоднородности и определение его количественного показателя на основе моделирования процесса разрушения, оценку влияния степени неоднородности на прочность и прогнозируемость поведения сложно нагруженных машиностроительных конструкций;

3. Экспериментальные исследования процесса разрушения сварных соединений сложно нагруженных машиностроительных конструкций, оценку влияния прочностной неоднородности на характер разрушения и точность оценки прочности;

4. Формулировку и оценку прочностных показателей и представительных диагностических признаков прочностного состояния сложно нагруженных конструкций;

5. Разработку методики оценки работоспособности и остаточного ресурса сложно

нагруженных металлоконструкций, их проверку в условиях стендовых и промышленных испытаний.

Проблемы прочности металлоконструкций являются предметом интенсивного исследования специалистами в области машиноведения и деталей машин, материаловедения, механики разрушения и композиционных материалов, физики прочности, неразрушающего контроля и диагностики. Большой вклад в решение проблемы внесён такими учёными, как Патон Б.Е., Махутов H.A., Алёшин Н.П., Бигус Г.А, Решетов Д.Н., Иосилевич Г.Б., Ряховский O.A., Павлов П.А., Мельников Б.Е., Гецов Л.Б., Пустовой В.Н., Судаков А'.В., Жуков В.А., Соколов С.А, Манжула К.П. и др., исследователями в области механики и микромеханики разрушения, кинетической концепции прочности (Журков С.Н., Регель В.Р., Слуцкер А.К.,

Томашевский Э.Е., Куксенко B.C., Петров В.А., Веттегрень В.И. и др.), неразруша-ющего контроля и диагностики, метода акустической эмиссии и методологии оценки прочности различного рода материалов и технических объектов (Иванов В.И., Грешников В.А., Дробот Ю.В, Башкарёв А.Я., Клюев В.В., Потапов А.П., Куксенко B.C., Савельев В.Н., Недосека А.Я., Нефедьев Е.Ю., Носов В.В., Трипалин А.С, Буйло С.И., Баранов В.М., Бырин В.Н. и др.).

Предметом исследования является методика прогнозирования работоспособности сложно нагруженных машиностроительных конструкций, узлов и механизмов различного назначения и отраслей промышленности. Методика разрабатывается с целью обеспечения безопасности, повышения точности оценки и продления ресурса машин, опирается на известную методологию оценки прочности, результаты экспериментальных исследований процесса разрушения сварных соединений методом акустической эмиссии, статических и усталостных прочностных испытаний, статистического, физического и имитационного компьютерного моделирования.

Особенность оценки остаточного ресурса сложно нагруженных машиностроительных конструкций связана с неопределённостью их напряжённого состояния и реального режима эксплуатации, ограниченностью информации об объекте контроля, неопределённостью в выборе моделей, критериев и методов регистрации разрушения, противоречиями в нормативных документах и неоднозначностью в интерпретации методических рекомендаций экспертами, отсутствием материальных средств для проведения мониторинга, трудоёмких и дорогостоящих натурных исследований. Указанные обстоятельства усложняют задачу распознавания состояния соединений и требует использования физически обоснованных путей к поиску её решения. Перспективными методами получения полезной информации об определяющих ресурс процессе представляются методы экспресс-испытаний с регистрацией сигналов акустической эмиссии (АЭ), широко используемый в настоящее время для контроля состояния металлоконструкций в развитых странах мира. Сложность состояния сварных соединений затрудняет возможность расширения сферы использования разработок на диагностирование широкого круга металлоконструкций общего назначения, подъёмно-транспортных, строительно-дорожных машин, строительных и мостовых сооружений, металлургического оборудования и пр., что объясняется несовершенством методических разработок.

Конструкционная сложность конструкций, неоднородность состояния сварных соединений, высокое затухание сигнала АЭ при прохождении угловых швов, создают предпосылки решения проблемы оценки работоспособности сложно нагруженных сварных соединений металлоконструкций на основе локализованной регистрации сигналов акустической эмиссии в процессе диагностического нагружения и интерпретации результатов регистрации с использованием универсальных микромеханических закономерностей разрушения и упругого излучения. Научную новизну работы составляют предлагаемые для решения данной проблемы критерии, показатели, диагностические параметры и признаки прочностного состояния, а также основанная на них методика оценки работоспособности сложно нагруженных металлоконструкций.

Методологической основой исследований является микромеханическая модель разрушения и АЭ гетерогенных материалов, принципы прогнозирования механического разрушения и диагностики прочностного состояния на основе регистрации

упругого излучения. Теоретические исследования проведены на основе имитационного компьютерного моделирования процесса разрушения сварных соединений, экспериментальные исследования проведены на имеющих повышенную концентрацию напряжений, неравномерность распределения нагрузки вдоль шва, изменение направления «силового» потока симметричных и ассиметричных лабораторных образцах нахлесточных сварных соединений, сварных балках, элементах металлоконструкций мостовых кранов и сосудов давления с использованием автоматизированной диагностической акустико-эмиссионной системы. Научные положения, выносимые на защиту:

- модель прочностной неоднородности сварных соединений, её связь со структурой, напряжённым состоянием и прогнозируемостью поведения машиностроительных конструкций;

- показатели прочностной неоднородности и состояния сложно нагруженных конструкций, метод их оценки;

- новый диагностический параметр состояния сложно нагруженных сварных соединений, определяемый в условиях неопределенности характеристик структуры металлоконструкций и действующих в них напряжений;

- новые диагностические признаки этапов процесса разрушения и прочностного состояния сложно нагруженных машиностроительных конструкций;

- методика оценки работоспособности и остаточного ресурса сложно нагруженных металлоконструкций, основанная на использовании новых диагностических параметров.

Достоверность научных положений подтверждается сопоставлением результатов теоретических и экспериментальных исследований, имитационного компьютерного моделирования, регистрации сигналов акустической эмиссии, результатами статистической обработки экспериментальных исследований. Практическая ценность результатов обусловлена:

- повышением оперативности и точности, снижением трудоёмкость оценки состояния сложно нагруженных металлоконструкций в условиях неоднородных структуры и напряжённого состояния сварных соединений;

- апробацией разработанных методик на лабораторных образцах, в стендовых и промышленных испытаниях металлоконструкции сосудов давления и подъёмно-транспортных машин;

- продлением сроков эксплуатации деталей машин, элементов конструкций и оборудования со сложно нагруженными сварными соединениями.

Знание текущего технического состояния сварных металлоконструкций оборудования позволяет повысить безопасность их эксплуатации, продлить срок межремонтной эксплуатации, что чрезвычайно эффективно экономически.

Область применения результатов. Результаты исследований используются для оценки работоспособности, продления ресурса сварных соединений деталей машин и металлоконструкций различного назначения, обеспечения безопасной их эксплуатации, в учебном процессе студентов технических специальностей общемашиностроительного и специального значения. Апробация и внедрение результатов; Работа является победителем конкурса грантов 2011 года для студентов, аспирантов вузов и академических институтов, расположенных на территории

Санкт-Петербурга, связана с проектом «Разработка технологии неразрушающего контроля и диагностики состояния структурно-неоднородных технических объектов на основе микромеханической модели акустической эмиссии гетерогенных материалов», договор № 383/09 от 30.10.2009, выполненном при поддержке правительства Санкт-Петербурга в сфере научной и научно-технической деятельности, результаты работы докладывались на межвузовских, всероссийских и международных конференциях, семинарах кафедр машиноведения и деталей машин СПбГПУ, Балт. гос. техн.ун-та. (г.Санкт-Петербург), заседаниях аттестационной комиссии научно-учебного центра «Качество» органа по сертификации персонала и методических документов в области неразрушающего контроля и диагностики «Спектр-качество» (г. Москва), использованы при диагностике состояния металлоконструкций мостовых кранов, трубопроводов, сосудов давления, внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальности «Динамика и прочность машин» и магистров по направлению «Прикладная механика».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 155 стр., содержит 54 рисунка, 14 таблиц, 123 библ. источников.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении дан анализ состояния проблемы, показана её актуальность и подходы к решению, приведена общая характеристика работы.

В первой главе сформулированы цель и задачи исследований, определена методология и намечены пути их решения.

Обладая высокой несущей способностью, сложные машиностроительные конструкции проявляют непрогнозируемое поведение, теряя работоспособность из-за много- или малоциклового усталостного разрушения сварных соединений. Опыт эксплуатации металлоконструкций показывает, что развитие усталостных трещин почти всегда начинается в области сварных соединений. Многоцикловое усталостное разрушение является наиболее вероятным эксплуатационным повреждением сварных соединений большинства деталей машин и элементов Машиностроительных конструкций (подкрановые балки, несущие узлы транспортных установок и т. д.). Малоцикловая усталость является основной причиной образования трещин в сварных соединениях оборудования тепловых и атомных станций, элементов конструкций летательных и химических аппаратов, судовых конструкций, технологических установок, элементов автомобильного транспорта, работающих в коррозионной и радиоактивной среде в условиях концентрации напряжений. Неожиданность разрушения соединений большинства металлоконструкций обусловлена конструкционной сложностью, неоднородностью структуры и напряжённого состояния в элементах конструкций, нерегулярностью действующих нагрузок, развитием скрытых дефектов, влиянием климатических условий, приводящим к неопределенности состояния и необходимости его постоянного контроля. Даётся анализ повреждений и существующим методам оценки прочности и прогнозирования ресурса, из существующих подходов выделяется методология оценки работоспособности технических объектов, основанная на микромеханической модели акустической эмиссии (АЭ) гетерогенных материалов (рис.1), позволяющая выбирать полезные сигналы и прогнозировать разрушение. Описывается принцип долгосрочного прогнозирования остаточного ресурса, состоящий в неразрушающем

Wf ">

определении времени tocr, оставшегося до момента накопления критической концентрации микротрещин С* на стадии её мелкодисперсного роста по выражению

вшх ' 17

С(/) = С0 J y(0'){l-exp[-j— ]}</©•

где С- концентрация микротрещин, t- текущее время, С0-начальная концентрация структурных микроэлементов, 0ПШ1, 0тах- крайние значения долговечности элементов, \(/ (©')- функция плотности распределения количества структурных элементов по долговечности 0', задаваемой формулой Журкова (рис. 1). C(t*)=C*, tocT = t*- tnp, где tnp - потерянный ресурс. Информацию о процессе несут в себе сигналы АЭ, временные зависимости информативного параметра ç(i) которой регистрируются экспериментально.

й)„ +Aci) I

Ç(t) = kAEC0 | -ехр[-j¿Л'/0([/о,£У(/'))]}£/&> ,

ео0 О

где 4 -информативный параметр АЭ (число импульсов, суммарная АЭ, суммарная амплитуда сигналов АЭ);

кАЕ-акустпко-эмисспоннып коэффициент ("звучащий" объем материала);

ш-парамстр механического состояния структурного элемента материала объекта;

Ч'(оо)- функция плотности распределения параметра cd по структурным элементам кошролирусмого объема V материала;

(i)Q, Дсо-нижняя граница и диапазон рассеяния значении параметра со;

кАЕ = V ||| 0(At, f ,u)dudfd At w(t)= ya(t)/(KT ) vm

y(co,co„,Aco) = —— ,co e [co„ + Дсо]

1Лй) I Т(Л),//.СГ,) = -==-cxp[--r(ln( (»)-//)-]

- - 2a г

o.w .

"Колокол" распределения ^ "Хвост"

распределения

11 '/, .{о е I о.) ,, - ю „ + гу , I ... ... ,,,

4<(га, ю, ,,10,, ю,) = I /«>1 ..........о 1 2 Д(0

1 „ „, / Моделирование прочностной

и.и|/ СО Е (СО., + С0,,С0,, + Ю, + СО,]

I /о>2 неоднородности

& (и „,С0 (/)) = Г„ ехр[( и а - уа (/)) 1( КТ X) - Долговечность структурного элемента

(формула Журкова)

т0=10"'3с.

Рис. 1. Микромеханическая модель параметров АЭ

Отмечается, что при всём многообразии охваченных методологией материалов и технических объектов сложно нагруженные сварные соединения с неопределёнными структурой и напряжённым состоянием в рамках данного подхода не исследовались, что не давало возможности использования разработок при диагностировании широкого круга деталей машин и элементов общемашиностроительного назначения, и, в частности, металлоконструкций, подъёмно-транспортных, строительно-дорожных машин, мостов, строительных сооружений, металлургического оборудования и др.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию процесса разрушения сложно нагруженных сварных соединений в условиях неоднородности прочностного состояния и предпосылкам его прогнозирования. Проведена классификация видов неоднородности состояний, дано определение прочностной неоднородности материала, предложены её модель и критерий, показана связь структурного состояния материала с видами прочностной неоднородности, этапами разрушения, их диагностическими признаками и прогнозируемостью разрушения. Основным показателем прочности предложено принять время до разрушения, а под неоднородность состояния сварных соединений - различие значений долговечности Э их структурных элементов или образов группы. Прочностная неоднородность материала отнесена к основной причине разброса ресурса конструкционных материалов и технических объектов, а неопределённость значений параметра со - к основной причине снижения прогнозируемости разрушения. В качестве показателя прочностной неоднородности предложено соотношение параметров микромеханической модели АЭ, определяемого на основе сопоставления результатов имитационного моделирования (1) и регистрации числа импульсов N5; АЭ (рис. 2).

Показана зависимость прочностного состояния сварных соединений от жёсткости свариваемых пластин, пространственной неоднородности поля механических напряжений в швах и структурной неоднородности швов, установлено влияние технологических факторов на неоднородность структуры материала и длительности этапов разрушения.

Отмечается, что участки временных зависимостей числа импульсов АЭ этапа

однородного разрушения при равномерном нагружении с постоянной скоростью <7

роста напряжении а описывались выражением

• •

N5; (I) = кАЕС0КТехр[(у<Х I - ио)/(КТ)]/( т,;уСГ), (2)

•

а при выдержке под постоянной нагрузкой, когда О =0, СУ =сопя!

0) = кАЕСо I ехрео/ {ти ехр[ио/(КТ)]} (3)

Активность АЭ при этом

N'5; (0 = кАЕС0 ехрео/{т0 ехр[и0/(КТ)]} (4)

В третьей главе описаны образцы, аппаратура, методика и результаты экспериментальных исследования процесса разрушения сложно нагруженных сварных соединений, проводится анализ результатов исследований. Испытанию подвергали изготовленные из стали СтЗпс5 сваренные внахлёст «прямые» (симметричные) и «косые» (несимметричные) образцы с лобовыми, фланговыми и комбинированными угловыми швами (рис.3 а,б,в), в различных местах швов которых просверливались отверстия диаметром 6 мм, моделирующие коррозионные повреждения. Толщина пластин 6 мм, сварные швы Н1-катет 6 мм, по ГОСТ 14771-80,сварочная проволока СВ08Г2С ОМ 0 1,2 мм, среда- углекислота по ГОСТ 805085. Наблюдение за процессом разрушения проводилось во время нагружения и выдержки нагрузки с помощь автоматизированной диагностической акустико-эмисси-онной системы, выдающей информацию в реальном масштабе времени (рис. 3 г, д).

Анализировались временные зависимости нагрузки и параметров АЭ при различных видах нагружения образцов, образовании и развитии трещин.

Обнаружено, что для образцов стыковых сварных соединений, выполненных без искажений формы сечений или с ярко выраженным концентратором длительность кинетически неоднородного этапа не превышала 30% от общего времени ожидания образования трещины, а соотношения параметров функции Ч'(со) таковы: Дм/сОо<1; (0|/(0ц<1, аь/соо<1 ; аь/со^! ; а3<ц.

I (¿да-кпгы мйлв1*<р^вли<а

нягр-рги Ф <л'ш 9). сгедммеш .д

|0 СО".

Построить график (г5):

Г" .............-.г./г.т осп'.......... с (#"'

Разнице (МНК] - 374.15491436074710 роб'

ш-ч* '^¡Г0,. 11 + Да]

11(1111 ГостроктыраФик (Р5|; "

.8м1«к}А$9 С_а ' с |

Разница |МНК| * 370.8782673618/6-* |

,ие (а, *с

40 00С ^5000 30 000

Рис.2. Результаты имитационного компьютерного моделирования разрушения и регистрации АЭ бездефектного однородно разрушаемого образца стыкового

сварного соединения: а) Равномерное распределение Ч^со), Асо/со 0<1; б) Двух-прямоугольное распределение Ч^со), С0|/С00<1, со2/озо<1, с02/(0|=1.

! :»>:«ч«'>:-:» -угу.'у • ]

шж

ШЯ0Щ

. . , !

I

I ! Ьт Ш г......"""...... * ■■■ ........: ! 4.........:.:.....ц

Рис. З.Образцы нахлёсточных соединений. 1-ого (а), 2-го (б) и 3-го (в) типов г) АЭ-информация в реальном масштабе времени, д) внешний вид АЭ-системы.

Для образцов нахлёсточных сварных соединений соотношения приведённых параметров существенно варьировались. По мере роста величины соотношений 0)2/(1)1 и оь/соо уменьшается вогнутость расчётной зависимости С^-Иу^) равномерно

нагружаемых образцов, при некотором значении а>г/сО|> 1; С02/С0о>1 и о3>|х она приобретает характер, близкий к прямолинейному, а при дальнейшем увеличении -выпуклость. Такая ситуация имитирует связанное с увеличением прочностной неоднородности материала уменьшение темпов выхода из процесса разрушения наименее долговечных структурных элементов со значениями со из области "хвоста" функции Ч'(со). Длительность неоднородного этапа разрушения некоторых образцов превышала 40% от продолжительности первой стадии, что сокращало длительность этапа однородного разрушения по отношению к таковой у образцов стыковых соединений, однако оставалась достаточной для оценки из (2)-(4) диагностического параметра и прочностного АЭ-показателя

кУАЕ = сИп^^саТ, (5)

где к=а/Р, о-номинальные напряжения, или N4 , Б- нагрузка на образец.

Установлено, что наилучшую корреляцию с расчётными значениями эквивалентных напряжений из наиболее применяемых при диагностировании АЭ-критериев (общее число сигналов АЭ Мупр, средняя амплитуда иср и энергия Еср импульсов АЭ, зарегистрированных на этапе упругого нагружения, значения локально-динамического ш и концентрационно-кинетического кУАЕ показателей) имеет показатель кУАЕ- Большая величина разброса значений показателя кУАЕ различных образцов (более, чем в 35 раз) показывает его высокую чувствительность к геометрическим и структурным факторам.

Кроме указанных акустико-эмиссионных, в качестве показателей прочности рассматривались используемые при визуальном, тензометрическом и ультразвуковом неразрушающем контроле геометрические характеристики образцов -значения полезной площадь поперечных сечений для стыковых соединений и комплексных геометрических характеристик \УКц и \УКМ (отношений растягивающей образцы единичной силы к максимальным касательным (номинальным) или Мизесса напряжениям, рассчитываемым по стандартным методикам или с использованием пакета А^УБ на случай действия растягивающего усилия в 1 Н) для нахлёсточных соединений. Сравнение точности оценок прочности образцов этими показателями приведено в табл.2, показывающей информационное преимущество показателя 1/кУае в условиях внутригрупповой прочностной неоднородности при неразрушающей оценке прочности образцов 1 -ого и 2-ого типов.

Значения разрушающей нагрузки рассчитывались с помощью параметра (5) по формуле

РРП = (и0/(КТ)+1п(тоС*/СоРР'-кУАЕ))/(кУАЕ), где Бр' - скорость роста нагрузки при нагружении, С*/С0=10"2. Корреляция расчётных и действительных значений нагрузок, соответствующих разрыву образца стыкового соединения или моменту появлению трещины нахлёсточного соединения, приведена на рис.4 а, а значений диагностического показателя 1ЛсУАе и времён появления трещин в образцах, отсчитываемых с момента их нагружения - на рис. 4 б.

Для оценки состояния объектов в условиях неопределённости фактических напряжений предложен безразмерный диагностический параметр прочностного состояния:

WAE=YAE•CJ= кУАЕ,Рраб=с11п^Кн = со,

где K„=F¡/Fpa6 - коэффициент нагрузки, F¡, Fpa6 -диагностическая и рабочая нагрузки. При F=1 Н значения параметров WAE и kYAE совпадают по модулю, что распространяет найденные для kYAE корреляции с расчётными напряжениями и на параметр WAE. Данный параметр инвариантен к изменчивости геометрических характеристик сечения и номинальных напряжений в нём. На основе параметра WAE, соотношений wl/to0, ю2/со0, ыг/«>ь 03 и ц предложены новые диагностические признаки состояния сварного соединения и обобщённые формулы оценки ресурса.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции различных параметров с разрушающей нагрузкой образцов нахлёсточных соединений различного типа

Диагностический ^-ч. показатель Тип образцов Концентрационно - кинетический АЭ-показатель Комплексная геометрическая характеристика поперечного сечения wKH Комплексная геометрическая характеристика поперечного сечения

Все образцы 0,81 0,93 0,92

Образцы типа 1 0,89 0,79 0,69

Образцы типа 2 0,66 0,25 -0,08

Образцы типа 3 0,74 0,92 0,52

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 О

Коэф. корр. 0,8

а)

Расчётные значения разрушающей нагрузки, усл. ед.

I I II I I II I

Коэф. корр. 0,75 i

•

i

•

i б)

« к

• • •

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

Диагностический АЭ-показатель прочности 1/kYae, МН

Рис. 4. Корреляции расчётных и действительных значений разрушающей нагрузки

образцов стыковых и нахлёсточных сварных соединений (а) и диагностического показателя 1/кУАЕ и момента появления трещины образцов нахлёсточных сварных

соединений (б)

Отличительной особенностью признаков является использование для распознавания прочностного состояния объекта и оценки его ресурса временных зависимостей параметров АЭ и латентности АЭ, повышающих информативность диагностирования.

В четвёртой главе описаны результаты регистрации временных зависимостей активности АЭ во время стендовых испытаний модели металлоконструкции мостового крана - ступенчато нагружаемой сварной балки коробчатого сечения с размерами 5800x300x200 мм и толщиной стенки 5 мм из углеродистой стали с заваренной трещинной в корпусе (рис.5), на основе (4) произведена их обработка (результаты в табл. 3), описаны результаты натурных испытаний сварных соединений главной балки мостового крана Балтийского завода (г. Санкт-Петербург, рис.6).

«я р

500

1500

1000

500

1000

500

tX

2000 3000

4000

5030 6000 7000 Время t, секунды

б)

Рис.5. Схема нагружения а) и результаты регистрации АЭ б) балки коробчатого

сечения со сварным швом.

Таблица 3

Связь значений нагрузки на балку, значений номинальных напряжений в сечении балки со сварным швом и трещиной, параметров трещины и диагностических АЭ

параметров YAE и Wae

Нагрузка выдержки Q, кН Номинальные напряжения в опасном сечении, МПа Параметры трещины Yae ср, МПа"1 WAK

10 23 начальная трещина 130 мм - -

20 47 -0,02948 -1,3758

30 70 0,006714 0,470004

50 117 рост трещины на 20 мм 0,005171 0,603266

60 140 0,019804 2,772589

70 163 рост трещины на 30 мм 0,031532 5,150308

80 187 0,035014 6,536014

Механизм пс -- -груза

\

Нахлёсточное сварное соединение

Прожог листа короба балки

Разъём рельса тележки механизма подъёма груза

<2

Рис. 6. Схема нагружения и проведения АЭ-испытаний мостового крана .

В пятой главе описана методика прогнозирования работоспособности сварных соединений сложно нагруженных конструкций и рассмотрены примеры её реализации на различных конструкциях.

Методика основана на определении значения диагностического параметра \*/АЕ и в условиях неопределённости напряжённого состояния сварных соединений сложно нагруженных металлоконструкции реализуется по следующему алгоритму. 1.Объекты контроля должны контролироваться в их рабочем положении. АЭ-диагностика реализуется в процессе статических испытаний машин, проводимых по программе, соответствующей действующим инструкциям.

2. Установка преобразователей АЭ (ПАЭ) на объект. Количество и размещение ПАЭ определяется конфигурацией объекта и максимальным разнесением ПАЭ, связанным с затуханием сигнала, точностью определения координат дефектов. Учитываются критические места ("горячие точки") объекта, сварные швы, зоны высоких напряжений, зоны, подвергнутые ремонту, и т.д.

3. Нагружение объекта производят посредством многократного, например, для подъёмно-транспортных машин, приподнимания испытательного груза на 100-200 мм. от земли и удерживанием в таком положении не менее 10 мин. Максимальное значение нагрузки должно составлять не менее 1,15 (),шх, где С>|гах-номинальная промежуточная грузоподъёмность крана на данном вылете .

4. В процессе нагружения металлоконструкции производится регистрация сигналов АЭ, определение значения диагностического параметра \¥АЕ, оценка работоспособности (табл. 4) и остаточного ресурса.

Таблица 4.

Оценка работоспособности изделия и классификация источников АЭ по параметру Wae

Класс источника АЭ Диагностический признак Характеристика работоспособности изделия и источника АЭ

I Менее трёх сигналов АЭ или WAÜ<0 Работоспособное, пассивный,

II 0<WAU<[WAlil Работоспособное, активный

III WAL > [WAÜ] Ограниченная работоспособность, критически активный нагрузка должна быть снижена не менее чем на 25%

IV WAL>[S] [WAli] Неработоспособное, катастрофически активный, кран подлежит снятию с эксплуатации и списанию либо должна быть произведена замена дефектного узла.

Для реализации методики металлоконструкцию нагружают, как минимум, два раза, повышая нагрузки при соблюдении условия > 0тах, где 0тах -номинальная допускаемая нагрузка металлоконструкции. После каждого нагружения поднимают испытательный груз с помощью металлоконструкции на 100-200 мм от земли и удерживают его более 10 мин. для регистрации сигналов АЭ, информативных относительно состояния материала контролируемой металлоконструкции, в процессе чего регистрируют число импульсов акустической эмиссии и их амплитуды, определяют диагностический параметр материала \УАЕ в условиях «силовой» неопределённости состояния элементов сложных металлоконструкций по формуле:

Ь, клщ

где Çi, Çj - значения информативного АЭ-параметра при нагрузках Q, и Qj соответственно, kAEi, kAEj - акустико-эмиссионные коэффициенты при напряжениях возникающих при Qi и Qj соответственно. В качестве информативного параметра t.\ используют число Nv импульсов АЭ или суммарную амплитуду сигналов АЭ, накопленных на этапе однородного разрушения во время выдержки под нагрузкой величиной Qj. Отношение kAEi/kAEj определяется в зависимости от выбранного закона распределения амплитуд импульсов АЭ. ДКн=КнгКнг разница коэффициентов нагрузки, KHj, КНг коэффициенты нагрузки (доли от рабочей нагрузки), 1,15 > К„, =Q|/Qmax ^ 1, K|ii<K,u=Qj/Qmax<l ,25, Qmax - максимально допустимая рабочая нагрузка. Определяют величину параметра Y к кривой усталости эталонных (бездефектных) образцов, проектные значения максимально допустимых напряжений [а] и значения [WAE]= YR[a]. При отсутствии данных усталостных испытаний принимают [WAE] = 1. Затем величину WAE сравнивают с величиной [WAE] для диагностики прочностного состояния конструкции.

Если WAE<0, то состояние конструкции работоспособно, коэффициент запаса статической прочности S более некоторого повышенного значения SnoB= 1,6 5 (эти значения обратны долям неоднородного разрушения в общей длительности первой стадии, см. гл. 3 и зависят от объекта контроля), превышающего значения

требуемого [Б]. При 0<\УАЕ <|ЛУае] значения коэффициента запаса прочности попадают в диапазон [8]<8<8П0В ([8]= 1,4^4 в зависимости от объекта контроля и срока его эксплуатации), при \УАЕ >Г\УАЕ] работоспособность металлоконструкции принимается ограниченной, нагрузки на диагностируемый объект должны быть снижены не менее, чем в \Уае/|^Ае] раз. При \¥АЕ > [Б]- |ЛУАЕ] источник импульсов АЭ классифицируется как катастрофически активный, дефект признаётся опасным и состояние металлоконструкции - неработоспособным

При \УАЕ > 0 определяют остаточный ресурс (время до образования или очередного скачка выявленной трещины)

^ост =N3 /ехр\¥ЛЕ -МПР) где Ыв- константа материала и вида сварного соединения, температуры и частоты его нагружения . Величину Ыи определяют из кривой усталости по формуле

N0= ехр (1пЫ<;; + Ста Ук), где N0 - базовое число циклов, соответствующих перегибу кривой усталости, Оц-предел выносливости при заданном коэффициенте асимметрии цикла рабочих напряжений. При отсутствии данных о режиме работы принимаем N(5=2- 10б. Значение N0 может быть определено более точно на основе гипотезы линейного суммирования повреждений и экспериментальных данных, в частности для ПТМ -данных о группе режима работы диагностируемого крана и значения нормативного характеристического числа по ИСО 4301-96

нс = ^прц/(дср/дтах)\

где прц- количество колебаний напряжений в одном цикле, (?ср , (5тзх -средняя и максимальная (грузоподъёмность) нагрузки крана. Частотный диапазон случайных нагрузок 0,8-1,7 Гц, длительность рабочего цикла крана, зависящая от технологических схем переработки груза, изменяется от 30 до 50 с. Таким образом, значения величины прц находятся в пределах 18^63, при разбросе значений нормативного характеристического числа NN в пределах 8000^64000 и максимальной загруженности крана (()Ср=()тах, напряжения приближаются к пределу выносливости) фактические значения числа находятся в пределах 1,5-10^4-106.

>Тпр - фактическое число циклов нагружения конструкции на момент её диагностирования. После этого делают окончательный вывод о дальнейшем использовании металлоконструкции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам исследований сделаны следующие выводы:

1. Основным условием повышения безопасности эксплуатации, надёжности и продления ресурса сложно нагруженных машиностроительных конструкций является оперативная и неразрушающая оценка прочностного состояния их сварных соединений. Повышение эффективности такой оценки связано с необходимостью физического моделирования стадии мелкодисперсного разрушения в условиях силовой и структурной неоднородности соединений, обеспечением возможности получения информации о процессе разрушения непосредственно на объекте контроля с помощью метода акустической эмиссии.

2. Основным показателем прочностного состояния технического объекта является время до его разрушения. Разрушение на определяющей ресурс стадии форми-

рования или ожидания очередного скачка трещины протекает в виде накопления во времени концентрации микротрещин и имеет этапы неоднородного и однородного накопления повреждений. Возможность прогнозирования разрушения определяется степенью неоднородности прочностного состояния объекта, характеризуемой разбросом значений времён разрушения его структурных элементов или соотношениями параметров микромеханической модели разрушения.

3. Предложены модель, критерий и метод оценки степени неоднородности прочностного состояния сложно нагруженных машиностроительных конструкций на основе сопоставления результатов имитационного компьютерного моделирования процесса разрушения и регистрации сигналов акустической эмиссии сварных соединений.

4. Рассмотрены факторы, влияющие на неоднородность и прогнозируемость прочностного состояния сложно нагруженных сварных соединений. Повышение прочностной неоднородности увеличивает длительности этапа неоднородного разрушения и стадии развития трещины. Наличие концентраторов напряжений снижает степень неоднородности процесса разрушения, а микроконцентраторов и структурной неоднородности - степень корреляции геометрических и прочностных характеристик сварных соединений. Прочностное состояние сложно нагруженных сварных соединений машиностроительных конструкций характеризуется ограниченной неоднородностью и возможностью контролирования этапа однородного разрушения

5. Предложены новые диагностические параметры и признаки прочностного состояния сложно нагруженных машиностроительных конструкций, апробированные в условиях лабораторных, стендовых и производственных испытаний конструкций различного назначения, вида нагружения и напряжённого состояния. Следствием прочностной неоднородности является латентность акустической эмиссии при повторном нагружении конструкции, свидетельствующая об её удовлетворительном прочностном состояния.

6. На основе предложенных параметров разработана методика прогнозирования работоспособности сложно нагруженных сварных соединений, позволяющая определить классы опасности дефектов, выявленных в ходе контроля, остаточный ресурс и возможность дальнейшей эксплуатации сложно нагруженных металлоконструкции.

Подана заявка № 2010150121/28(072360) от 06.12.2010 на изобретение способа неразрушающего контроля прочности металлоконструкций (получено уведомление о положительном результате формальной экспертизы)

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Акустико-эмиссионная диагностика сварных соединений металлоконструкций. — Сборник трудов II Международного экологического конгресса (IV Международной научно-технической конференции) «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов», г.Тольятти, 24-27 сентября 2009г. Том 4. с. 120-124.

2. Исследование разрушения образцов сварных соединений с неоднородным прочностным состоянием. - XXXVIII Неделя науки СПбГПУ. Материалы

международной научно-технической конференции 30 ноября - 5 декабря 2009 года -СПб.: Издательство политехнического университета, 2009. с. 48-50.

3. Оценка прочности нахлёсточных сварных соединений (статья) Инновационные технологии, подходы и методики подготовки студентов-механиков по общепрофессиональным и специальным дисциплинам : сборник материалов научно-методической конференции.-СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010.-92 с. - С.41-45

4. Исследование разрушения образцов сварных соединений методом акустической эмиссии./ Актуальные задачи машиноведения, деталей машин и триботехники: Труды Международ, науч.-техн. конф., 27-28 апреля 2010 г./ Балт.гос. тсхн.ун-т.-СПб,2010. -277 с.-С. 114-116.

5. Особенности состояния нахлёсточных сварных соединеннй и неразрушающий контроль их прочности//Научно-технические ведомости СПбГПУ 2-2' 2010.-С.136-145

6. Исследование влияния неоднородности прочностного состояния на представительность неразрушающих показателей прочности/ XXXIX неделя науки СПбГПУ: материалы международной научно-практической конференции. 4.IV.-СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010.-292 е., С. 77-79

7. Использование латентности акустической эмиссии повторно нагружаемых объектов для диагностики их прочностного состояния/ XXXIX неделя науки СПбГПУ: материалы международной научно-практической конференции. 4.IV.-СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010.-292 е., С. 79-80.

8. Методика оценки ресурса сложно нагруженных сварных соединений /Современное машиностроение. Наука и образование: материалы Международной научно-практической конференции. 14-15 июня 2011 года, Санкт-Петербург. -СПб.:Изд-во Политехи, ун-та, 2011. -410 с. С. 212-218.

Статья «Влияние неоднородности прочностного состояния на акустическую эмиссию конструкционных материалов» принята в печать редакцией ж. «Дефектоскопия» РАН.

Подписано в печать 27.09.2011. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 8079Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.:(812)550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

Введение.

1. ПОСТАНОВКА ВОПРОСА. ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ, ЗАДАЧ И МЕТОДОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ состояния и методы повышения надёжности сложно нагруженных машиностроительных конструкций.

1.2. Обзор методов оценки прочности и прогнозирования ресурса сварных соединений машиностроительных конструкций.

1.3. Методы неразрушающего контроля прочности сварных соединений.

1.4. Микромеханическая модель разрушения гетерогенных материалов - методологическая основа исследований.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ СЛОЖНО НАГРУЖЕННЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ЕГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ.

2.1 Неоднородность прочностного состояния и её влияние на прогнозируемость разрушения.

2.2. Моделирование процесса разрушения сварных соединений металлоконструкций в условиях прочностной неоднородности.72 '

2.3. Оценка влияния прочностной неоднородности материала на параметры модели процесса разрушения.

Актуальность работы. Надёжность сложных крупногабаритных машин в основном определяется сроком службы их металлоконструкций, доля которых в общей массе, например, для подъёмно-транспортных машин (ПТМ), составляет порядка 80%. Наиболее распространёнными местами разрушения конструкций являются различные зоны вокруг сварных швов, лимитирующих ресурс включающих их элементов, повреждаясь под длительным действием силовых и коррозионных факторов. Статическая неопределимость сложных машиностроительных конструкций, неоднородность структуры и напряжённо-деформированного состояния соединений, нерегулярность характера действующих нагрузок и коррозионного воздействия, скрытость повреждений, полученных в результате длительной эксплуатации, приводят к неопределённости состояния и актуальности разработок по повышению точности оценки показателей их надёжности.

Для решения проблемы перспективным представляется подход, основанный на моделировании процесса накопления повреждений и возможности определения параметров модели на основе наблюдения за разрушением соединения непосредственно на металлоконструкции.

Цель работы состояла в разработке методики прогнозирования работоспособности сложно нагруженных машиностроительных конструкций в условиях неопределённости их структуры и напряжённого состояния на основе экспресс - наблюдения за процессом разрушения с помощью метода акустической эмиссии.

Задачи исследований

1. Анализ подходов к оценке прочности и ресурса машиностроительных конструкций в условиях неопределённости их структуры и напряжённо-деформированного состояния, обоснование методологии исследований;

2. Формулировка критерия прочностной неоднородности и определение его количественного показателя на основе моделирования процесса разрушения, оценка влияния степени неоднородности на прочность и прогнозируемость поведения сложно нагруженных машиностроительных конструкций;

3. Экспериментальные исследования процесса разрушения сварных соединений сложно нагруженных машиностроительных конструкций, оценка влияния прочностной неоднородности на характер разрушения и точность оценки прочности;

4. Формулировка и оценка прочностных показателей и представительных диагностических признаков прочностного состояния сложно нагруженных конструкций;

5. Разработка методики оценки работоспособности и остаточного ресурса сложно нагруженных металлоконструкций, их проверка в условиях стендовых и промышленных испытаний.

Проблемы прочности металлоконструкций являются предметом интенсивного исследования специалистами в области машиноведения и деталей машин, материаловедения, механики разрушения и композиционных материалов, физики прочности, неразрушающего контроля и диагностики. Большой вклад в решение проблемы внесён такими учёными, как Патон Б.Е., Махутов H.A., Алёшин Н.П., Бигус Г.А, Решетов Д.Н., Иосилевич Г.Б., Ряховский O.A., Павлов П.А., Мельников Б.Е., Гецов Л.Б., Пустовой В.Н., Судаков A.B., Жуков В.А., Соколов С.А, Манжула К.П. и др., исследователями в области механики и микромеханики разрушения, кинетической концепции прочности (Журков С.Н., Регель В.Р., Слуцкер А.К., Томашевс-кий Э.Е., Куксенко B.C., Петров В.А., Веттегрень В.И. и др.), неразрушающего контроля и диагностики, метода акустической эмиссии и методологии оценки прочности различного рода материалов и технических объектов (Иванов В.И., Грешников В.А., Дробот Ю.В, Башкарёв А .Я., Клюев В.В., Потапов А.И., Куксенко B.C., Савельев В.Н., Недосека А .Я., Нефедьев Е.Ю., Носов В.В., Трипалин А.С, Буйло С.И., Баранов В.М., Бырин В.Н. и др.).

Предметом исследования является методика прогнозирования работоспособности сложно нагруженных машиностроительных конструкций, узлов и механизмов различного назначения и отраслей промышленности. Методика разрабатывается с целью обеспечения безопасности, повышения точности оценки и продления ресурса машин, опирается на известную методологию оценки прочности, результаты экспериментальных исследований процесса разрушения сварных соединений методом акустической эмиссии, статических и усталостных прочностных испытаний, статистического, физического и имитационного компьютерного моделирования.

Особенность оценки остаточного ресурса сложно нагруженных машиностроительных конструкций связана с неопределённостью их напряжённого состояния и реального режима эксплуатации, ограниченностью информации об объекте контроля, неопределённостью в выборе моделей, критериев и методов регистрации разрушения, противоречиями в нормативных документах и неоднозначностью в интерпретации методических рекомендаций экспертами, отсутствием материальных средств для- проведения мониторинга, трудоёмких и дорогостоящих натурных исследований. Указанные обстоятельства усложняют задачу распознавания состояния соединений и требует использования физически обоснованных путей к поиску её решения. Перспективными методами получения полезной информации, об определяющих ресурс процессе представляются методы экспресс-испытаний с регистрацией сигналов акустической эмиссии (АЭ), широко используемый в настоящее время для контроля состояния металлоконструкций в развитых странах мира. Сложность состояния сварных соединений затрудняет возможность расширения сферы использования разработок на диагностирование широкого круга металлоконструкций общего назначения, подъёмно-транспортных, строительно-дорожных машин, строительных и мостовых сооружений, металлургического оборудования и пр., что объясняется несовершенством методических разработок.

Конструкционная сложность конструкций, неоднородность состояния сварных соединений, высокое затухание сигнала АЭ при прохождении угловых швов, создают предпосылки решения проблемы оценки работоспособности сложно нагруженных сварных соединений металлоконструкций на основе локализованной регистрации сигналов акустической эмиссии в процессе диагностического нагружения и интерпретации результатов регистрации с использованием универсальных микромеханических закономерностей разрушения и упругого излучения. Научную новизну работы составляют предлагаемые для решения данной проблемы критерии, показатели, диагностические параметры и признаки прочностного состояния, а также основанная на них методика оценки работоспособности сложно нагруженных металлоконструкций.

Методологической основой исследований является микромеханическая модель разрушения и АЭ гетерогенных материалов, принципы прогнозирования механического разрушения и диагностики прочностного состояния на основе регистрации упругого излучения. Теоретические исследования проведены на основе имитационного компьютерного моделирования процесса разрушения сварных соединений, экспериментальные исследования проведены на имеющих повышенную концентрацию напряжений, неравномерность распределения нагрузки вдоль шва, изменение направления «силового» потока симметричных и ассиметричных лабораторных образцах нахлесточных сварных соединений, сварных балках, элементах металлоконструкций мостовых кранов и сосудов давления с использованием автоматизированной диагностической акустико-эмиссионной системы.

Научные положения, выносимые на защиту:

- модель прочностной неоднородности сварных соединений, её связь со структурой, напряжённым состоянием и прогнозируемостью поведения машиностроительных конструкций;

- показатели прочностной неоднородности и состояния сложно нагруженных конструкций, метод их оценки;

- новый диагностический параметр состояния сложно нагруженных сварных соединений, определяемый в условиях неопределенности характеристик структуры металлоконструкций и действующих в них напряжений;

-новые диагностические признаки этапов процесса разрушения и прочностного состояния сложно нагруженных машиностроительных конструкций;

- методика оценки работоспособности и остаточного ресурса сложно нагруженных металлоконструкций, основанная на использовании новых диагностических параметров.

Достоверность научных положений подтверждается сопоставлением результатов теоретических и экспериментальных исследований, имитационного компьютерного моделирования, результатами статистической обработки экспериментальных исследований.

Практическая ценность результатов обусловлена:

- повышением оперативности и точности, снижением трудоёмкость оценки, состояния сложно нагруженных металлоконструкций в условиях неоднородных структуры и напряжённого состояния сварных соединений;

- апробацией разработанных методик на лабораторных образцах, в стендовых и промышленных испытаниях металлоконструкции сосудов давления и подъёмно-транспортных машин;

- продлением сроков эксплуатации деталей машин, элементов конструкций и оборудования со сложно нагруженными сварными соединениями.

Знание текущего технического состояния сварных металлоконструкций оборудования позволяет повысить безопасность их эксплуатации, продлить срок межремонтной эксплуатации, что чрезвычайно эффективно экономически.

Область применения результатов. Результаты исследований используются для оценки работоспособности, продления ресурса сварных соединений деталей машин и металлоконструкций различного назначения, обеспечения безопасной их эксплуатации, в учебном процессе студентов технических специальностей общемашиностроительного и специального значения.

Список публикаций:

1. Акустико-эмиссионная диагностика сварных соединений металлоконструкций. - Сборник трудов II Международного экологического конгресса (IV Международной научно-технической конференции) «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов», г.Тольятти, 24-27 сентября 2009г. Том 4. с. 120-124.

2. Исследование разрушения образцов сварных соединений с неоднородным прочностным состоянием- XXXVIII Неделя науки СПбПТУ. Материалы международной научно-технической конференции 30 ноября -5 декабря 2009 года - СПб.: Издательство политехнического университета, 2009. с. 48-50.

3. Оценка прочности нахлёсточных сварных соединений (статья) Инновационные технологии, подходы и методики подготовки студентов-механиков по общепрофессиональным и специальным дисциплинам : сборник материалов научно-методической конференции. -СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010.-92 с. - С.41-45

4. Исследование разрушения образцов сварных соединений методом акустической эмиссии./ Актуальные задачи машиноведения, деталей машин и триботехники: Труды Международ. Науч.-техн. Конф., 27-28 апреля 2010 г.,/Балт.гос. техн.ун-т.-СПб,2010. -277 с.-С. 114-116.

5. Особенности состояния , нахлёсточных сварных соединений и неразрушающий контроль их прочности // Научно-технические ведомости СПбГПУ 2-2' 2010.-С.136-145

6. Исследование влияния неоднородности прочностного состояния на представительность неразрушающих показателей прочности/ XXXIX неделя науки СПбГПУ: материалы международной научно-практической конференции. Ч.ГУ.-СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010.-292 е., С. 77-79

7. Использование латентности акустической эмиссии повторно нагружаемых объектов для диагностики их прочностного состояния/ XXXIX неделя науки СПбГПУ: материалы международной научно-практической конференции. Ч.ГУ.-СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010.-292 е., С. 79-80.

8. Методика оценки ресурса сложно нагруженных сварных соединений /Современное машиностроение. Наука и образование: материалы Международной научно-практической конференции. 14-15 июня 2011 года, Санкт-Петербург. - СПб.:Изд-во Политехи, ун-та, 2011. - 410 с. С. 212-218. Статья «Влияние неоднородности прочностного состояния на акустическую эмиссию конструкционных материалов» принята в печать редакцией ж. «Дефектоскопия» РАН (см. приложение)

Подана заявка № 2010150121/28(072360) от 06.12.2010 на изобретение Способа неразрушающего контроля прочности металлоконструкций

Апробация и внедрение результатов;

Работа является победителем конкурса фантов 2011 года для студентов, аспирантов вузов и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга, связана с проектом «Разработка технологии неразрушающего контроля и диагностики состояния структурно-неоднородных технических объектов на основе микромеханической модели акустической эмиссии гетерогенных материалов», договор № 383/09 от 30.10.2009, выполненном при поддержке правительства Санкт-Петербурга в сфере научной и научно-технической деятельности, результаты работы1 докладывались на межвузовских, всероссийских и международных конференциях, семинарах кафедр машиноведения и деталей машин СПбГПУ, БГТУ (г.Санкт-Петербург), заседаниях аттестационной комиссии научно-учебного центра «Качество» органа по сертификации персонала и методических документов в области неразрушающего контроля и диагностики «Спектр-качество» (г. Москва), использованы при диагностике состояния металлоконструкций мостовых кранов, трубопроводов, сосудов давления, внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальности «Динамика и прочность машин» и магистров по направлению «Прикладная механика».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 155 стр., содержит 54 рисунка, 14 таблиц, 123 библ. источников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам исследований сделаны следующие выводы:

1. Основным условием повышения безопасности эксплуатации, надёжности и продления ресурса сложно нагруженных машиностроительных конструкций является оперативная и неразрушающая оценка прочностного состояния их сварных соединений. Повышение эффективности такой оценки связано с необходимостью физического моделирования стадии мелкодисперсного разрушения в условиях силовой и структурной- неоднородности соединений, обеспечением возможности получения информации* о процессе разрушения непосредственно на объекте контроля, с помощью' метода акустической эмиссии.

2. Основным показателем прочностного состояния технического объекта является время до его разрушения. Разрушение на определяющей ресурс-стадии формирования или ожидания-очередного'скачка трещины протекает в. виде накопления во времени концентрации микротрещин и имеет этапы неоднородного и однородного накопления повреждений. Возможность прогнозирования разрушения определяется степенью' неоднородности прочностного состояния* объекта, характеризуемой разбросом, значений времён разрушения1 его структурных элементов или соотношениями параметров микромеханической модели разрушения.

3. Предложены модель, критерий и метод оценки степени неоднородности прочностного состояния сложно нагруженных машиностроительных конструкций на основе сопоставления результатов имитационного компьютерного моделирования процесса разрушения и регистрации сигналов акустической эмиссии сварных соединений.

4. Рассмотрены факторы, влияющие на неоднородность и прогнозируемость прочностного состояния сложно нагруженных сварных соединений. Повышение прочностной неоднородности увеличивает длительности этапа неоднородного разрушения и стадии развития трещины. Наличие концентраторов напряжений снижает степень неоднородности процесса разрушения, а микроконцентраторов и структурной неоднородности - степень корреляции геометрических и прочностных характеристик сварных соединений. Прочностное состояние сложно нагруженных сварных соединений машиностроительных конструкций характеризуется ограниченной неоднородностью и возможностью контролирования этапа однородного разрушения

5. Предложены новые диагностические параметры и признаки прочностного состояния сложно нагруженных машиностроительных конструкций, апробированные в условиях лабораторных, стендовых и производственных испытаний конструкций различного назначения, вида нагружения и напряжённого состояния. Следствием прочностной неоднородности является латентность акустической эмиссии при повторном нагружении конструкции, свидетельствующая об её удовлетворительном прочностном состояния.

6. На основе предложенных параметров разработана методика прогнозирования работоспособности сложно нагруженных сварных соединений, позволяющая определить классы опасности дефектов, выявленных в ходе контроля, остаточный ресурс и возможность дальнейшей эксплуатации сложно нагруженных металлоконструкции.

Подана заявка № 2010150121/28(072360) от 06.12.2010 на изобретение способа неразрушающего контроля прочности металлоконструкций (получено уведомление о положительном результате формальной экспертизы)

1. Акустическая эмиссия при деформации отожённого сплава АМгб. / Тихонов JI.B., Тихий В.Г., Прокопенко Г.И. и др. // Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. № 7, 1988.

2. Акустическая эмиссия при малоцикловых испытаниях сварных тавровых элементов натурных конструкций. / А.С.Трипалин, В.М.Шихман, В.И.Коваленко и др. // Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. вып. 1, 1985, с. 89—93.

3. Алёшин Н.П., Бигус Г.А. Применение акустических методов контроля при оценке остаточного ресурса резервуаров и трубопроводов. // Безопасность труда в промышленности. № 11, 2001, с. 18-23.

4. Андрейкив А.Е., Лысак Н.В. Использование акустической эмиссии для оценки трещиностойкости материалов при монотонном нагружении. // Физико-химическая механика материалов. № 4, 1983, с. 110-114.

5. Андрейкив А.Е., Лысак Н.В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов разрушения. Киев: Наук, думка, 1989,176 с.

6. Арутюнян P.A. Проблема высокотемпературной ползучести и разрушения в современных инженерных приложениях. // Научно-технические ведомости, СПбГТУ. № 3, 2003, с. 155-160

7. Архангельский А. Я. Разработка прикладных программ для Windows в Delphi5. М.: Бином, 1999.

8. Баранов В.М. Акустические измерения в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1990, 320 с.

9. Баранов В.М. О выборе диагностических параметров и признаков в АЭ-исследованиях и контроле. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. № 1, 1993, с. 6-9.

10. Ю.Баранов В.М., Грязев А.П. Звуковое излучение при расширении сферической полости в изотропной упругой среде. // Дефектоскопия. № 11, 1979, с. 28-34.

11. П.Баранов В.М., Губина T.B. Применение акустической эмиссии для исследования и контроля коррозионных процессов/ Учебн. Пособие. М.:МИФИ; 1990.-72 с.

12. Баранов В.М., Молодцов К.И. Акустико-эмиссионные приборы ядернойэнергетики. М.: Атомиздат, 1980,144* с.

13. Беженов С.А., Буйло С.И. Некоторые аспекты диагностики долговечности и предразрушающего состояния конструкционных материалов методом акустической эмиссии. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. № 4,2001, с. 24-27.

14. Биргер И.А. Техническая диагностика М.: Машиностроение, 1978, 240 с.

15. Болотин B.B. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984, 312 с.

16. Буйло С.Иі, Трипалин A.C. О связи амплитудного распределения импульсов акустической эмиссии с особенностями повреждения в структуре материала. // Автоматическая сварка. №5, 1984, 16-21.

17. Буйло С.И. Использование инвариантных соотношений параметров потока сигналов акустической эмиссии для диагностики предразрушающего состояния твёрдых тел. // Дефектоскопия. № 2, 2002, с. 48-53.

18. Бураков И.Н. Методика прогнозирования работоспособности сварных соединений металлоконструкций методом акустической эмиссии: Дис. . к-та техн. наук.- Санкт-Петербург, 2004 г. 189 с.

19. Вайнберг В.Е., Кантор А.Ш., Лупашку Р.Г. Применение кинетической концепции разрушения для расчёта интенсивности акустической эмиссии. // Дефектоскопия. № 3, 1976, с.89-96.

20. Вакар К.Б., Красильников Д.П., Овчинников Н.И. Некоторые результаты промышленного применения АЭ-метода контроля. // Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. Вып. 7, 1988, с. 72-79.

21. Гецов Л.Б. Многомодельный метод выбора критериев термоусталостного разрушения деталей при эксплуатации. // Научно-технические ведомости СПбГТУ. № 3, 2003, с. 168-176.

22. ГОСТ 6996-66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств.

23. Грешников В.А., Дробот Ю.В. Акустическая эмиссия. Применение для испытаний материалов и изделий. М.: Издательство стандартов. - 1976, 272'с.

24. Гулевский И.В. Акустико-эмиссионный контроль целостности оболочки сосуда давления во время гидроопресовки. // Диагностика и прогнозирование-разрушения сварных конструкций. вып. 5, 1987, с. 59-62.

25. Гулевский A.B. Обнаружение устойчивого роста трещин методом акустической эмиссии. //Автоматическая сварка. -№5, 1984, с. 16-21.

26. Детали машин: Учеб. для вузов / JI.A. Анбрейченко, Б.А. Байков, И.К. Ганулич и др.; Под ред. O.A. Ряховского. М.:Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2002, 544 с.

27. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа -М.: Наука, 1967.

28. Иванов В.И. Особенности непрерывного мониторинга оборудования опасных производственных объектов// В мире неразрушающего контроля, 2008, № 3, С.4-6.

29. Иванов В.И., Белов В.М., Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений. -М.: Машиностроение, 1981, 184 с.

30. Иванов В.И., Быков С.П. Классификация источников акустической эмиссии. // Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. Вып. 1. Теория, методы и средства акустико-эмиссионной диагностики, 1985, с. 67-74.

31. Иноземцев Ю.П. О микротрещинообразовании цементного камня // Акустическая эмиссия и* разрушение композитных материалов/ Тематический сборник. Душанбе. 1987. 150 с:

32. Интенсивность акустической эмиссии при трещинообразовании. / Вайнберг В.Е., Лупашку Р.Т., Кантор A.M. и др. // Проблемы прочности. №9J 1975, с. 92-94.

33. Иосилевич Г.Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных спец. вузов. -М.: Машиностроение, 1988.-368 е.: ил.

34. Итоги II Международной, Научно-Технической Конференции* «Инновационные технологии в методе акустической эмиссии», КОСЦ «Липки», Москва,2-12 ноября 2010 г.

35. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления. Л.: Машиностроение, 1982, 287 с.

36. Крылов В.А. Практический подход к решению задачи акустико-эмиссионной диагностики оборудования АЭС. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. -№1, 1990, с. 77-85.

37. Кузьмин, А. H. Акустико-эмиссионная дефектоскопия грузоподъемных механизмов / Кузьмин А. Н., Филиппов С. Ю. // В мире неразруш. контроля. — 2008 .— № 2 .— с. 46-48 .— ISSN 1609-3178.

38. Куксенко B.C., Петров В.А. Статистическая кинетика микроразрушения гетерогенных материалов// Механика композитных материалов. 1988,Nl,c. 31-35.

39. Кутц К.Х. Акустико-эмиссионный контроль стойкости сварных соединений против образования холодных трещин// Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. 1985, вып. 5, с. 43-46

40. Лахова E.H., Носов В.В.Оценка степени неоднородности структурно-напряжённого состояния материала нахлёсточных сварных соединений методом акустической эмиссии // Научно-технические ведомости СПбГПУ 22' 2010 С.124-130

41. Лебедев В.И., Орешкин Б.М., Судаков A.B. Продление ресурса-оборудования энергоблоков АЭС Труды ЦКТИ, вып. 282, 2002, с.28^4.

42. Лысак Н.В. Об акустико-эмиссионной оценке прочности материалов при* малоцикловом нагружении. •// Техническая диагностика и неразрушающий контроль. № 3,1992, с. 18-25.

43. Макаров P.A. Средства технического диагностирования машин. М.: Машиностроение, 1981, 223 с.

44. Манжула К.П., Петинов C.B. Прочность и долговечность конструкций при переменных нагрузках: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001, 76 с.

45. Махутов H.A., Гаденин М.М. Основные закономерности нелинейного деформирования и разрушения материалов и элементов конструкций. // Научно-технические ведомости СПбГПУ. №3, 2003, с.48-58.

46. Методика акустико-эмиссионного контроля металлических опор контактной сети. / Бырин В.Н., Макшанов A.B., Пыжов A.A. и др. // Безопасность труда в промышленности, №4, 2003 г, с.41- 45.

47. Методические аспекты оценки остаточного ресурса оборудования потенциально опасных объектов. / H.A. Махутов, А.А.Шаталов, A.M. Лепихин и др. // Безопасность труда в промышленности. №11, 2002, с. 19-23.

48. Методические аспекты применения метода акустической эмиссии при определении статистической трещиностойкости материалов. / А.Е.Андрейкив, Н.В.Лысак, В.Р.Скальский, О.Н. Сергиенко- Львов / ФМИ им. Г.В.Карпенко АН УССР; 1990,34 с.

49. Механика малоциклового разрушения. / Махутов H.A., Бурак М.И., Гаденин М.М. и др. М.: Наука, 1986, 264 с.

50. Моделирование акустической эмиссии гетерогенных материалов: Труды международной научной конференции 26-29 октября 2004, Изд. политехи. Унта, 2004, 77 е.,

51. Недзведская О.В., Буденков Г.А., Котоломов А.Ю. Количественные оценки, возможностей неразрушающего контроля на базе явления акустической эмиссии. // Дефектоскопия. № 6, 2001, с.50-67.

52. Недосека А .Я. Основы расчёта сварных конструкций. Киев. Выща шк. -1988, 263 с.

53. Недосека С.А., Недосека А.Я. Комплексная оценка поврежденности и остаточного ресурса металлов с эксплуатационной наработкой // Техн. диагностика и неразруш. контроль. 2010. - № 1. - С. 9-16.

54. Недосека С.А. Диагностика и прогнозирование ресурса сварных конструкций методом акустической эмиссии: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. -Киев. 2010 г -34 с.

55. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, А.В.Ковалёв и др.: Под общей ред. Клюева В.В. -М.: Машиностроение, 2003 г, 656 с.

56. Новинки программного обеспечения АЭ-системы семейства A-Line/ C.B. Елизаров, А.В.Букатин, Н.Ю.Ростовцев, Д. А. Терентьев //В мире неразрушающего контроля,2008, № 3, С.18-21

57. Нормы для расчёта и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). ГосНИИВ ВНИИЖТ, М.,1996, 319 с.

58. Носов В.В. Методология оценки прочности конструкционных материалов, работоспособности и механического состояния1 технических объектов на основе использования явления акустической эмиссии: Дис. Д-ра техн. наук -Санкт-Петербург,1997. 330с.

59. Носов В.В. Методика определения информативных параметров акустической эмиссии. // Дефектоскопия. №5, 1998, с. 91-98.

60. Носов В.В. Диагностика машин и оборудования: учеб. пособие/ Изд-во политехи, ун-та, 2010. 242 с.

61. Носов В.В. Механика композиционных материалов: учеб. пособие/ Изд-во политехи, ун-та, 2010. 165 с.

62. Носов В.В. Оценка прочности и ресурса^сварных конструкций с помощью метода акустической эмиссии// Дефектоскопия, 2009 N 2 с. 58-66.

63. Носов В.В., Бураков И.Н. Микромеханическая модель акустической эмиссии гетерогенных материалов. // Дефектоскопия. №2, 2004, с. 53-61.

64. Носов В.В., Потапов А.И., Бураков И.Н. Оценка прочности и ресурса технических объектов с помощью метода акустической, эмиссии// Дефектоскопия 2009, №2, с.58-66

65. Оценка работоспособности и остаточного ресурса тонкостенных сварных сосудов химически опасных промышленных объектов. / А.А.Шаталов, М.П.Закревский, А.М.Лепихин и др. // Безопасность труда в промышленности. -№ 7, 2003, с. 34—36.

66. ПБ-03-593-03 Правила организации-и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов. СПб.: Издательство ДЕ АН, 2004. 64с.

67. Применение метода АЭ при испытании легированной стали в условиях низких температур / И.В. Пархоменко, М.А. Ярёменко, Ю.В.Жбанов и др. //Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1990, № 1, с. 68-71

68. Пронин В.П., Иванов В.И. Акустическая эмиссия при задержанном разрушении в сварных соединениях. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. №1, 1989, с. 48-52.

69. Прочность и акустическая эмиссия материалов и элементов конструкций. / Стрижало В.А., Добровольский Ю.В., Стрельченко В.А. и др.; Отв. ред. Писаренко Г.С.; АН УССР. Институт проблем прочности. Киев: Наук, думка, 1990, 232 с:

70. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении. / Махутов H.A., и др.- М.: Наука, 1983, 272 с.

71. Пустовой В.Н. Металлоконструкции грузоподъёмных машин. Разрушение и прогнозирование остаточного ресурса. М.: Транспорт, 1992.-256 с.

72. Развитие методической базы и практика проведения экспертизы промышленной безопасности резервуаров и газгольдеров. / Шаталов A.A., Ханухов, Х.М., Воронецкий А.Е. и- др. // Безопасность труда в- промышленности. №12, 2001, с. 19-23.

73. Расчёт остаточного ресурса образцов из авиаматериалов при их акустико-эмиссионном контроле / Серьёзное А.Н., Степанова JI.H., Караев А.Е. и др. // Контроль. Диагностика. -№9, 2002, с. 13-18.

74. Регель В.Р., Слуцкер А.К., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твёрдых тел. М.: Наука, 1974, 560 с.

75. Результаты тензометрических испытаний мостовых кранов/ A.A. Сумцов,

76. B.Э. Станиславская, К.М.Манилов, А.Н. Малеванный// Исследование крановых металлоконструкций и механизмов :Сб. науч.тр. М.: ВНИИПТмаш, 1982.1. C. 109-119

77. РД 50694-90. Методические указания. Надёжность в технике. Вероятностный метод расчёта на усталость сварных конструкций.

78. РД 09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России. 7

79. РД 22-28-36-01 Краны грузоподъемные. Типовые программы и методики испытаний.

80. РД 22-322-02 Краны грузоподъемные. Технические условия на капитальный, полнокомплектный и капитально-восстановительный ремонты

81. РД 10-112-2-09. Методические рекомендации по экспертному обследованию грузоподъёмных машин. Часть 2. Краны стреловые общего назначения и краны манипуляторы грузоподъёмные, 01.05.2009 г.

82. Ромалис Н.Б., Тамуж В.П. Разрушение структурно-неоднородных тел. -Рига: Зинатне, 1989. 224 с.

83. Связь между параметрами акустических сигналов и размерами разрывов сплошности при разрушении гетерогенных материалов / Фролов Д.И., Килькеев Р.Ш., Куксенко B.C., Новиков C.B. // Механика композитных материалов. №5, 1980, с. 907-911.

84. Связь размеров» микротрещин с параметрами акустической эмиссии и структурой'деформированной роторной стали. / Е.Ю.Нефедьев, В.А. Волков, C.B. Кудряшов и др. // Дефектоскопия.- №3, 1986, с. 41- 44.

85. Сиратори М., Миёси Т., Мацусита X. Вычислительная механика разрушения: Перевод с японского. М: Мир, 1986, 334 с.

86. Смирнов Е.Г. Акустическая эмиссия М.: ВИНИТИ, 1982, с. 111-158.

87. Соколов, С. А. Исследование концентрации напряжений в угловых сопряжениях балок / С. А. Соколов, А. А. Грачев // Труды СПбГПУ / Министерство образования Российской Федерации .— СПб., 2005 .— №494:

88. Технологические и транспортные системы. Логистика .— С. 14-20 .— (Технологические системы) .— Библиогр.: с. 20.

89. Сопротивление материалов: Учебное пособие. / Павлов П.А., Паршин Л.К., Мельников Б.Е., Шерстнёв В.А.; Под ред. Б.Е. Мельникова СПб.: Изд-во «Лань», 2003, 528 с.

90. Способ неразрушающего контроля прочности изделий. Патент № 2270444 Заявка 2004118473/28 от 18.06.2004. Авторы Носов В.В., Михайлов Ю.К., Базаров Д.А., Бураков И.Н.Опубликовано 20.02.2006 бюл. №5.

91. Степанов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. М: Машиностроение, 1985, 231 с.

92. Сухонос С.И. Масштабный эффект — неразгаданная угроза. М.: Новый Центр, 2001. —68 с

93. Тамуж В.П., Куксенко B.C. Микромеханика разрушения полимерных материалов. Рига: Зинатне, 1978, 294 с.

94. Трипалин A.C., Буйло С.И: Акустическая эмиссия. Физико-механические аспекты. Издательство Ростовского университета, 1986, 160 с.

95. Трипалин, A.C., Шихман В.М. Ряд пьезоэлектрических преобразователей для приёма сигналов акустической эмиссии. // Автоматическая сварка. №5, 1985, с. 33-37.

96. Файвисович A.B. Методика расчёта начальной стадии накопления усталостных поверхностных повреждений. // Заводская лаборатория (диагностика материалов). -№10, 1996, с. 29-32.

97. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. / В.А.Петров, А.Я.Башкарёв, В.И.Веттегрень.-СПб.: Политехника, 1993,475 с.

98. Харебов А.Г., Попков. Автоматизированная система комплексного коррозионного мониторинга и перспективы применения метода АЭ в их составе // В мире неразрушающего контроля, 2008, № 3, С. 14-17.

99. Хромченко Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов. М.: Машиностроение, 2002, 352 с.

100. Defect Detection in Stainless Stel Uranus 45 TiG-Welded Joints by Acoustic Emission // Materials Evaluation. №3, 1987, p. 348-352.

101. Dunegan H.L., Harris D. Acoustic emission a new nondestructive testing tool. // Ultrasonic. - №3, 1969, p. 160-166.

102. Dunegan H.L., Harris D., Tatro C.A. Fracture analysis by use of acoustic emission // Engineer Fracture Mech. №1, 1968, p.105-122.

103. Green A.T., Lockman C.S., Steele R.K. Acoustic verification of structural integrity of Polaris Chambers Society if Plastic Tngineers. // Atlantic City, N.J., 1964.

104. Hutton P.H. Acoustic emission in metals an NDT tools. // Materials Evaluation. v. 26,1968, p. 125-129.

105. McNally D.J. Inspection of Composite Rocket Motor Gasses using Acoustic Emission. // Materials Evaluation. №6, 1985, p. 728-732.

106. Mogul M.G. Reduce corrosion in amine gas absorption columns. Hydrocarbon Processing, Belsona Inc., Miami, Florida. vol. 78, № 10, October, 1999.

107. Monitoring Structural Integrity by Acoustic Emission. // Ed. J.C. Spanner, J.W. McElroy. ACTMSTP. 571, Philadelphia, 1975, 289 p.

108. Shen Gongtian, Wu Zhanwen. Study on Spectrum of Acoustic Emission Signals of Bridge Crane // Insight: Non-Destruct. Test, and Cond. Monit. — 2010 .— 52; № 3 c. 144-147 ISSN 1354-2575. URL: http://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/l0708.pdf

109. Spanner J.S. Acoustic Emission Techniques and Application. // Intex. Evanston. Illinois, 1974, 274 p.

110. Vahaviolos S.I. Application of Acoustic emission to Factory Automation and Process Control. // Materials Evaluation. №13, 1984, p. 1650-1655.