автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Оценка динамики pacтрескивания конструкционных материалов акустико-эмиссионным методом

НЛЦТОНЛ Л Ы ! Л ЛКЛДЕШЯ НАУК УКГЛПШ Ф13ИКО-МЕХАН1ЧНИЙ 1НСТИТУТ im. Г.В. КЛРПЕШСЛ

На правахрукопису

ЛИСАК Микола Васильевич

ОЦШКА ДИНЛМ1КИ ГОТПЧСКУВЛННЯ КОНСТРУКЦ1Й1ШХ МЛТБР1АЛ1В лКУСТИКО-

ел-псшним методом

Cncuiiubiiicr*. 05.02.07 - mcx.uiíuii лсфорлппиого твердого тыа

Автореферат

дпсертпш'Т; п;\ эдобуття паукового ступени лькюра Tcxiii'iiifix наук-

Лы»1в -1996

Дисертащсю е рукоиис.

Робота виконана в Фшко-мехашчному шституп im. Г.В. Карпснка HAH Украши.

Науковий консультант - члеп-кореспондент HAH Украши, доктор техшчних наук, професор АНДРЕЙК1В O.G.

Офщшш опоненти - доктор техшчних наук, професор ОТРАЖАЛО В.О.

- доктор фЬико-математичних наук, професор ШДЦУБНЯК О.П.

- доктор техшчних наук ОСТАШ О.П.

Провщна установа - 1нститут електрозваргования ¡м. G.O. Патона HAH Украши

Захист вщбудеться "23" р. о/У 4одиш на

засщанш вчеио! ради Д 04.01.03 при Ф13ико-мехатчному шсгнтуп iM. Г.В.Карпенка HAH Украши (290601, мЛыив, МСП, вул. Наукова, 5).

3 дисертащею можна ознайомитнся в GiSnioTeni Ф1зико-мехашчного шстнтуту im. Г.В.Карпенка HAH Укра'шн.

Автореферат розкланий " -/(г," ^JZ^jLC^cX 1996 р.

Вче1шйсскретарспещ;ш1зовано'1'ради НИКИФОРЧИН . доктор техшчних наук, професор Григорш Млколайович

г^/У

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Аюгуальшсть теми. Сучасний стаи впчнзняно! промисловосп ¡растеризуешься наявжстю значноУ млькосп обладнання, яке вже «черпало свш ресурс, але него замша е або еконошчно кевипдною, 5о, в силу ряду причин, неможливою. Однак, це обладнання може ie безпечно експлуатуватнся при наявност! метод|'в та засоб1в ¡агностики мщносп i довговннюсм елеменпв конструкшн Таю етоди повинш розв'язувати дв> проблема Перша з них - це изначення за допомогого неруйшвного контролю парамстрш ефегав, друга - це дтгностування mi'uhocti i яовгощчноеп бладнання за отриманимн данимн. Перспективним в цьому плаш е етод акустично! eMicii (АЕ), який, з одного боку, як метод еруйшвного контролю може розв'язувати проблему дефектометрп, а другого, грунтуючись на пщходах мехашки руннування, ¡агностувати мшшеть конструкщй.

З.чачшш вклад в розвиток нроблеми Л Е-д ¡агностики он если нау-oßi колективи, яю очолюють доктори паук, профссори в Украпп: .ндрейкт O.G., Еарьяхтар В.Г., Бойко В.С, Гарф Е.Ф., Голубень 1.М., Гольцов В.А., Красовсмшй Л.Я., Кучеров ГЯ, Лебедев A.A., 1айстренко A.J1., Нчзарчук З.Т., Нацик В.Д., Недосека Л.Я, (икифорчин Г.М., Новжов М.В., Панасюк В.В., Пзтон Б.£, Пашечко d.i., Перга В.М., Переверзеп G.C., ГСддубняк О.П., Писаренко Г.С., [рокопеико Г.1., Ромзшв О.М., Стрижало В.О.. Тихонов Л.В., 'рощький В.О., Трощенко В.Т., Ултсо А.Ф., Чзусов М.Г., Флмгюл :.К„ Ясшй П.В. i imiii; в Рос»: Баранов В.М., Болотш Ю.1., Ботвша 1.Р., Брагшськин О.П., Волков Л.П., Дробот Ю.Б.. Тванов ВТ., паиовз B.C., ЛексовсысиП A.M., Маркочев В.М., Маслов Л.1., Даслов Л.О., Махутов М.А., Муравш Г.Б., Тршалш ОС., Фшкель 1.М., i ¿нш1; а також в iiiimix крашах: Achenbach J., Dunegan Н., Jerberich W.W., Jax P:, Kishi T , Murthy C., Ono K„ Polloc A., Rogers Roget J., Scniby C., Tsclieüsnig P., Wadley H , Waschkis E i iHrni. Троте, незважзючи на иаяпшеть бзгатоканалышх АЕ-систем, шносно розв'язаного задачею, АЕ-контролю е локашя дефекпв джереи випрамшювашш) та ягасна оцшка процест руннування. }изначешгя ж параметр1в дефекпв та ¿агностика мшносп i ЮВГОВ1ЧНОСП конструкшй переоувас у епщп розробкп. Пояснгоеться ie BwcyraicTio достаньо обгруптомшо! теорй акустичиого 1ипр0м1нюв?ния дефектами, що ростуть, та craopenoi на щ'П основ! <етодологн практичного застосування методу АЕ. Особливо це илуально для иайбшьш небезпечних для Miuiiocri конструмий кфек+iB типу Tpiiunii прй дй короз!йно*мсхатчних фактора.

В зв'язку з цим дана робота присвячена виршеннюпауков* техшчно! проблем»: розробш метода акустико-емгсШно'! /да ностики ц1Л1сгност1 елемент!в конструкций при ди на них короз!йнс мехамчних фактов.

Мета роботи: створення теоретичних основ акустико-емгайш д1агностики мщносо тип з трщинами при да корозшно-мехашчни факторов, а також розробка методологи експериментальних дослад жень мехашчних властивостей мaтepiaлiв з дефектами типу тр1щи! за даними АЕ.

У вшповцносп 13 поставленою метою розв'язано пастуша комп лексш науково-техшчш задач!:

- розробка моделей внпромшованшт пружних хвиль шдростаю чими трйцинами в твердих тшах при ди короз1'нно-механ1чшс фактор!в;

- розробка метода для розв'язання динам^чних задач теор! тршнн, сформульованих на основ! запропоиованих моделей;

- встановлення аншптичних залежностей м|ж параметрами трицш та параметрами сигнфив АН;

- встановлення критерпв АЕ-доагностування мiцнocri тш з трЬ нишами,

- розробка методик АЕ-визначення параме^в трщиностшкосп конструкцшних матер1ал1В при д>! на них корозШно-мехашчних факторт.

На захист шшосяться цаступш пауков! положения:

1. Модел! утворення та докритичного росту тршдон як випро-мшювач1в пружних хвиль в квазжрихких матер1апах при дп агрссивиого середовища та навантаження.

2. Методи для знаходження аиаттичних залежностей м!ж параметрами трщин та параметрами сигнала АЕ.

3. ГИдх]'л для оцшки параметра тр|щи^та дтгностування мщносл ти1 з чршинами за даними АЕ.

4. Методики експериментального АЕ-визначення параметр1в тр)щии в конструкцшних материалах при т на них мехашчного навантаження та агресивного середовища.

5. Методики АЕ-визначення воднево1 пошкодженосп матер1ашв реактора пдрокрекшгу нафти та труб теплоенергетичного обладнан-ня.

Методи досл1джеиь. В теоретичних дослщжениях були викорпс-таш лринцитН методи ф|зико-хш1чно'1 мехашки руйнуваньл: при створенш моделей докритичного росту т^нцин; при розробш шдходу для встановлення аналггичннх залежностей м|'ж параметру и плоских I осесиметрнчних трпшш 1 параметрами сигналов АЕ, де

поеднусться метол ¡нгегряльлих перетворснь ) метол гранично? штсрполяцп; метод поршняиня по;ив перемннень для розв'язання задач про сфибкопод1бне поширсння плоских гриди» в тривнмфиих тыах; метод гранично? штсрполяцп для роз'рахупку хинлеводт I побудови прооторосого розкодыу амгиптуд сигнал;» ДЕ 13 експсрпмеитальних дос.идженуях пикористовувалися: методи мехашчпнх дослшжень материал ¡я I конструкн'й у шлппмдност» ч ¡сиуючнми ¿¡амдаргалш, метод акус тичжи (лисп; методи мстадографн, фрактофафп, тензометр», термофпрбувапнл, отнчно? мпфоскопп I ультразвуково? дефектоскоп».

Наукипа новизна. Розроблепо теоретичш основ» ак}спнсо-ем1-сшно? дЬгностпкн мщносп тш з трпцпнамн прп дп на них мсхажч-пого навантаження та агресивного середовища. Для цього сформу-дьоваио пош' моде:::' утворення та докритичиого росту тршши як в»промпновач1в пружннх хвидг. б кваз1крихких матершлах при дн на них корозШно-мсхашчиих фактор!в." Розроблепо метод» роза'пзапня в иерсм!1цеп!1.':х песмш'енарних дшшнчннх задач дан наекрг.лшх ¡' осеа.'метрнчнпх трпинп, а кжож для плоских фш»и> доп^чьио! фор-ми фшшмфинх 1 |'ла\. Пстаноплспо погн' аиэяггп'лп •тсжпосп мг,к параметрами трпппн ш параметрами спгнадт АЕ при зриекночому статичному та цпкл!чпому »аг.антаженш, корозЬ п:д папружеппям. Запронсносано нош ¡пдходн для. оц:нки парамеф!» фпмпн 1 мпнтсп тш з тршщнамп за данями АН.

Розроблепо Н01л скспсрпмситалын методики «»значения параметров докришчпого росту тршкгл та ппрлметрш фщпностшкост! кон-струкцшних матер1'адш за допомогою методу АЕ. Зстаноплено кри-1ерп ¡дснтпфпсацн дефекпв з сталях ¿а даннмп АЕ. Проведено комплекс.» АЕ-дослшженпя воднепо? пошкоджсноси сталей та опору поширенш! в них трещин, нмжнього порогового значения косфщснта штенсивносп иапружепь (КЩ) та парамстрш до критичного росту трнцнп 1 парамефт спгнялш АЕ при одночзснШ дп'механнигого гглпяптаяамни г ягрссивного середояигня.

Пракшчиа цнинаъ. Розроолсш теоретичш осиопн диагностики мщнссч: магерюдш ; сдсменгш консфукшй буди пауковом базою при розробщ методик АЕ-конгролю. Воин вшсорпсташ для створення методик» ош'нкп параметра иовоутворенпх тринпн у [¡пробах, методики визначення иижнт.ого порогового значения К1Н I парамеф!в зростаючих тршшн в материалах при д» агресивного середовища 1 навантаження, методики визпачення подневого пошкодження та наявност1 тршши методом АЕ в трубах теп-лоенергетичного обладнання та реакторах г ¡лрокрекжгу иафтн. Економ1'чний сфект вш впровздження результатов роботи у

виробництво складае: блпзько 100 тис. крб. на piK до 1984 p. i 78,92 млн. крб. до 1994 р.

АпроПашя роботп. Результат роботи допош'далпся на 6 кижна-родннх, 14 Dcecoiö3Hiix, 7 республжанських i вщомчнх коиферен-пшх, парадах i cexiitiapax, а також на симпозиумах i семтарах: ceci'i пауково! ради np)i Црезидн HAH Украши, ФМ1 МАИ Украши, 111ПММ HAH Украши, HBO ЦНИИТМАШ, HBO "Дальстандарт", ЦНДГ "Прометей", ПВО ВНИИМЕТМАШ.

ПуПл|'каци. OciioBiii результат дисертацн оиубш'ковано в 70 працях, з них одна моиограф1я, 3 препринт та 3 авторськп евщоцтва.

Структура i обепг робот». Виклад результат дослщжень в дисертацн проведено иаступним чином. Спочатку розгляиуто (¡изич-ну природу явища АЕ при угворенш i poeri трнцин. На шй ochobi формулюються в1Дпоч1Дги математичш модели, а дрл! - математичш задач1 Teopii' Tpiinmi Длл розв'язання цих задач розроблено математичш методи, ефектившеть якпх ¡люструеться на нестащомарних динам1чних задачах Teopii Tpimnu 3i зшшанншг крайовими умовами. В результат!' встановлеио ан&штичш залежност! м!ж параметрами трнцин та 1шраметрами"сип(ал1ц АЕ. LJi залежносп лягли в основу розроблених ь-ритерпв ■ оцшки мщносп' MaTcpianin i конструкцш, меюдик внзпачеиня liapaMLTpin Tpimmi в коиструкцшнпх материалах за даними АЕ.

Робота складаеться ¡3 вступу,: 7-ми роздшв, сисновш, списку л1терагури i додатку. Основна частица роботп внкладсиа на 335 сторшках машинописного тексту i включас 9 таблиць i 85 шюстрацш. Б1блшграф1чний список мае 418 найменувань лтературних джерел.

, ( . ЗМ1СТ РОБОТII

•_У пегуш показано актуалынеть темп дослщжснь, сформульовапо мету • роботи 1 запропоновано шляхи .внрпиення поставлено! проблем«.

ГОЗД1Л I. МОДЕДЮПАШШ ПРОЦЕСШ ЛОКАЛЬНОГО

РЯШУВАШШ МАТЕР1АЛ1В, [ДО СУПГОВОДЖУОЪСЯ АКУСТНЧННМ Ш1ПР0МШЮВЛ1ШЯМ

Проводено анал1з ¡ 'синтез вщомих в л1тсратур1 теоретичних 1 експерлмепталышх результат™ близысих до теми дисертацн. Показано необхщшеть створення, в першу, черту, 'георн акустичаото

промшювання зростагочими трвдшшш, а гакож методик ЛЕ-ко/ггролго конструкшйних матср1ашв.

Побудова основ теорп АЕ-дефектометри ннмагаг умншя розв'язування прямих та обернених задач. Для дефектов типу трнпии прям! задач) включають в себе розробку молелен улпорення трицин i '¿х докритнчного росту 1 встановлеиня на цш основ! дпнаипчних пошв перемвдень, що при цьому виникають. Обернет задач) - не снзизмеши параметр» тршин за данимн АЕ. В сальному внпадку обернеш задач! (знаходження за параметра:,»! елсктричнич сшналт АЕ динам^чних перемшень иа трициш) с некоректними I магематичний апарат \'х розв'язання с недостатньо розробленим. [Цоб уникиуш цього пропонусться пщхш. за якнм спочгпку шаходягься розв'язки прямих задач, на основ! чого встановлюютьса анадничт залсзкност! шк окремнми параметрами тршшн I параметрами сигнал« АЕ, 1з цих залежностсй досить просто розв'язуютъея обернет задач!, яга вже е, як правило, корсктшши.

Першим ¡. огне, одним ¡з найбшьш ваясшпнх стагип рочр'язувяння прямих задач е розробка моделей утворення 1 росту трицин як пипромшюиачш пружних хвиль Для цього коротко розгляпе.мо фпи-чш пронеси, ню передуют;, та супроводжуюгь утворення чн сгрноок кор03|'йн01 тр1шинй колн переважаючнм с механпм водневого окри-хчепня. Д|'я водню на метал характеризуется наявшепо :он локально) ного концентрацн 1 зниженням опору поощрения трштпи При наявиосп прикладеннх зовшшшх чи внутршни'х зуенль в Н1гх зонах утворюються мшротршшни або проходить зростання ¡снуючпх макротрщин.

ГЙд час утворення гросгутрпи/шн на новоутворснШ и поверхш

вщбуваеться падншя'ианруженил в1д початкового (до руГжувамн») рШНЯ ДО нуля, ЩО прнзводнп. ДО ВИЛрОМтЮВ.КШЯ иружких Х0(Ш1,. Час розвантажеиня. поверхш тридини заложить вщ мехашчних властивостсй матер|'алу ) зменшуеться при збшьшенш його крнхк-ост!. Для крихких \ квазжрихкнх материно вш мадий. Тому можна приинятн, Щ0 для цих матер!алш розвантажеиня проходить митгево.

Розгдянутт процесн оиисуються наступною моделлго утворення 1 докритнчного зростання трицнии як шшромшют.ача пружних хг.иль у квазжрнхких матер)алах при дн" агрсенвното ссрсдовнша нз-вантоження, коли переважаючнм е мехашзм водиевого окрихчення:

I . Локальне руйиувания почииасться в мкш дн макснмадьннх деформацш, напружеиь чн. концентрацн водню а залежноеп шд мщшсиих властивостей мат ершу I систем» матер1ал-середошшк.

2. В момент, шо пёредуе угвореншо чи стрибку трнцшш в'площпш майбугнього розриву твердого тша Д1е поспнке напруження <т0, що е штсгралмюю характеристикою мшносп' матер;алу на в)дрпв у даному агреснвному еередоциин.

3. В момент утворення■чи, стрнбка тршоши на и новоутпорешй поверх»« проходить митагве лоджия напруження в!д вихциого р1вня а0 до пуля, що приводить до випромшювання пружних хвнль.

4 Напружеио-деформованнн стзн у тш шд час такого локального руйнування визначасться методами лшшно! теОрн пружноеп.

Розглянемо тепср магематичне формулАвання запропоновапо? модели Для цього запишемо крайов! умови задач про акустнчне шшромшюваиия тришшамн, що ростуть, а також встановимо ¡шалпнчш залежност) м!Ж параметрами тршшни \ параметрами АЕ.

Спочатку пропсдсмо анализ динам!чного . поли перемицеиь при у1ворешп наскрЬноУ скшченно} трщини. Оскшыш величина ново-утиорсно! тришши набагаго мснша о1д лишних розм1рт тша, то припустимо, що утворення тршшни вщбулося п необмеженому тгл1. Видно четверки ппотези моден, задача е лшшною. Це дае змогу застосуватп принцип суперпознцн напружено-деформовапого стану I розбити поставлеау задачу на двг. сташчну \ дниашчиу. Так як перстпорюва'и АЕ ф|'ксують лише динамиту складопу, поля исрсмниет., то розглннемо тшьки динамику задачу. Зпдно третьо'1 пиотезп модел! ис буде задача про миттеве прикладация пост.Шного напруження на поверх!» гр1щтш. Крайош ума а г. для поставлено'! шюеко'1 залач1 про утворення скшчеинси наскргзно1 трпщши нормальною 1ндрнву для гнвпростору у>0 запшнемоу виглядк <ту(хД1)«-®0Н(1), |х}<1;

\(хД() = 0, . . |х|>1; (1)

тху(х,0,0 = 0. 0<Н^со,

де Н(0 - одиничиа функшя Хевюайда; I - час; 21 - довжина нлскрштУ тршшни; и 1 V - перемоденля рздовж осей Ох I" Оу; су 1

тХ). - пормальпе I дотичне напруження вцшосно пяощшш хОу; сг0 -

• »¡игральна характеристика мщюеп на вщрив системн матер1ал-еередовище. . •

Для ф|щш1!1 поперечного I поздовжнього.зеуву у краПовнх умовах типу (1) "на поверх»! тртишн задаюгься тдпотдш зеувш напруження. Для задач Про йрнбок трицнни в обндв! сторонй па величину = праву чаепшу першого рюняния (1) треба

. помиожпти на H(jx|-i0), де 10 i I ~ вщповтно твдовжииа гршшш до i шсля iï стрнбка.

П|'д штегральною характеристикою мшносп на вщрив о„ системи матер1ал-ссрсдопшцс розумтшсмо усереднене поспйне значения нанруження ау, яке дic у пай joui майбутньоУ новоутиорепо1 поверхш' тршшни перед локальним руйнуванням. Величину а0 мож-па шкшачити. використапшн ч'сттшу Д131раму однош'сного розтягу цнлшдричного зразка в ссрсдовишг Тод! иостшиа величина ст0 вибираеться таким чином, щоб робота напружень сгу на перемь

щеинях новоутворсноУ nonepxni тршшни, дор|'вшовала сумаргпк робот! дшсних напружень на цих же перемвдсннях и реальному матср]'ал1.

Зв'язок величин» с грибка Д1 наскрпно! трншиш з К1Н К, визна-чпеться ira ocncmi nepmoï ппотези запропонованоУ мояе/п i в|'домнх розв'язмв чалач (McMeeking R. J.Mech.Piiys.Solids, ¡47S, M 5; Анд-рейкив Л В., Панасгак В.В., Харнн B.C. ФХММ, 1978, N 3). 3 цнх poôiT вииливае, то вцтсташ, де досягаються максимальна коншлпрацьч водшо, максимальна дс<1юрмац1Я i напружения будуil залсжаш шд розкрнття тршшни н и верил ¡ni S i знаходитиея в межах В1Д 3 до 25 вщ вершнии трвдшш. Узагалышвши ni три внпадкн, можнл записагп, то одиничшш стрибок rpiuuinu Ai при. корозшному розтр.скувант будс

Д] = аК?, (2)

де а - константа, яка залежить вщ системн магер!ал-середовише. Ця константа може знаходнтнся сксиериментально або теоретично )з розв'язку заца1н про папружепо-деформовашш стаи бшя всршипн тридини для конкретно'! системи Marcpian-cepeflOBinne., Коли сере-довищем g noeifpa, а материал ¡деально пружно-пдастнч/тй, то а = а, = 0,6/атЕ (стт-граннця текучосп', Е-модуль Юнга), або з = 2а, в зялежносп глд того, чи буде руйнусання починатнся в Micui дн максимальннх деформашй чи максимальных напружсиь. Для ре-альпнх .v.ujcpuuiiii, як правило, притаманш змтшан! мехатн'зми руйнусання. Тому величина Д! буде знаходитися в межах в)'д 8 до 26 .

Частинс на npaicnmi зустр1чаеться випадок пошдрашя плоско! TpimnHii в тривнлирному т1л!. В загалыюму пипадку така тршцша i н стрибок мають довшьиу фгрму. Напружено-деформопаннн стаи бшя вершини тршшни' для пружно-пластичного тша в даиий час е недослшженин. Тому застосуемо наблнженпй лщхщ. Зампшлу> TpiuiHliy ДОВШЬИО! форм)! 1ГЗ ДИСКОПОд1бну T3KOÏ Ж ПЛ0Щ1. Для HCÏ

введемо екшвалеитнс значения К1Н К1е(, як усереднене значения К1 вздаьж контура трицшш. Представимо одиничний сгрибок, що вщбувся бшя натвбезмежноГ трццини, у вигляд! швдиску. Ращ'ус диску геч, зпдно з (2), дор1внюе аК^. Тодтплоща одиничного стрнбка Да с:

Д5 = а£К?еч> (3)

дс а$ = па2. ,

На основ! запропоновано'1 модел» 1 розв'язюв задач, кранов! умов» яких тут сформульоваш, встановлюються анаштичш залежност! М1ж параметрами трицшш 1 параметрами снгналш АЕ.

РСЗД1Л П. ШДХЩ ДЛЯ В СТАНОВЛЕНИЯ АНАЛ1ТИЧШ1Х ЗАЛЕЖПОСТЕЙ М1Ж ПАРАМЕТРАМИ НОВОУТВОРЕИИХ ТР1ЩИП I ПАРАМЕТРАМИ СИГИАЛГО АЕ

Дании шдхщ можиа застосувати для розв'язання в иеремйцеинях . несглш'онаршк длнамишнх задач акустичного вппро.мшювашш нас-крпними 1 осесиметричними трнципами. Пщхщ грунтуетьсл на метод! ¡нтетралышх перетворень ! метода гранично'! штерполяцн. Иого апробовано па задачах про утворення 1 стрибкопод|'биий р!ст на-скрпно')' та дископод1бпо» трншшн за рЬиимн механизмами. П1дхщ рсагнзусться настушшм чином. Застосовуемо до хвильовнх р^впянь штетральш перетворення Лапласа за часом 11 перетворення Фур'е за координатою х. Для осеснметр«чних задач за координатою г засто-сову^ться перетворення Ганке ля. Врахувавши краПов!- умови типу (I), отрнмуемо занчаГиа диференшальш р1шшшя, розв'язкн яках е ш'дог.и. Викорнставши шдхщ, розробленнн БШ в., ЕтЫеу в., 11ауега К. (1п1.ХЗоН1Ь.31шс1.,]972, N 7), приходимо до парннх шгегральних р1впянь, а нопм до ¡нтегрального р1вняння Фредгольма другого роду. Для розв'язання цього ¡нтегрального ршияиня застосоваио метод квадратурннх (формул. Знандений на дшеши о^ у простор! зображень ¡нтегрального перетворення Лапласа числовин ро^'язок апроксимовако анаштнчиою функщею, орипиал яко\' с в!домиц.

Для перез!рки точности апроксимаци ¡нтегрального ршияння об-числгоаалися перемшеипя на тр!щшн з використанням апрок-симацшного представления { числового обернення перстворен- г Лапласа, що здшенене методом ГОпулюа.' Крш цього максимум пере.\пщеш1Я пор!вцювався ¡з знайденим методом скшчодщх '' елемент!а (Маслов Л.А. ПМТФ, 1976, N 2). Обчислеш таким чином максимально, перемещения центрально! точки трвдшш ; ¡дргшялиси анж собою на 5%.

Ь запосуншшям теорем и про чгорт-гу спочатку для нерс-твордшя Фур'е (тео-реми Парсеваля для перегворення Ганке-ля), а попм ;иш исрст-_

воррння ЛЯНЛПСП, 01-

рмманп « зачкиепему вшляд1 розв'язки п пере.мнпеииях постав-леинх задач. Знайдеш таким чипом ком-Ряс. 1, Форма пружно! хвйш при утворенш понентм |,£КТ0РП "ере-тршуши для г=2000 I 6=15° (крива 1) та миии|,!> обчислено на 0=60° (крива 2). . ЕОМ_дл* метгсичиих

. матер^алт. Для пнчо булл скла.чсии пробами па а.чгорит:.нч1нй моз! ГОКТКАК, як> ирочм-вувгши сиеииф1к> обчнепспъ шаралт як- шд осшимючпч функин, гак ! фуккцш з особлпвостями. На рис.! зооражено форму пружин; хмии при уторе т наскргзпу; тршишн аорпалингко тдрниу п ?с>

.".трс^и2 М;2| ~ /ай\ Т== с 11/! к рпинх гочках

№9 2Ш9 2№ 2059 2079 Т

рОЗМфПНХ ЗМШНПХ и

полярно'! сиетеми координат г = + у2| , 0 ~ агсу(у/х). Т\т р -густима материалу, с, - швидклсть поздовжньо'Г хпи.п' Визначимо, «¡о для г £ 40 форма хвшн не змниоеться ¡з мддаллю. .

. На основ! отриманпх резз'льтаттп для оСчислень перших амплиуд снгна;нв АЕ у вс1м плошнш ирн г биьшому деякоУ веднчннн !,, лро-нонуеться така шсрполмцШна формула- . .

ит=0Р(Р),

(-0

лс г,--б, т--2,18, '3=0(0) - функцЬ куга оркнглци гршлшн при , г=1;( г. 0 )—1,34 ФЩ/Ч' - л мнения ишдпя великих г. Фулкцй С(о ); Ф(0) зпр0Ш1мупалися с .епскошмн piUia.Mii. Тут прнпускалоси (Грешников В.А.,Лробот 10.Б. Акустическая эмиссия для испытаний материалов « . издеяий.М.гИзд-во стандартов, 1976, 27б е.), максимум вектора перемйдснь 11'т 1 амллгтуда сигналу АЕ А <• пропорш'йш, тсЗта А = «ит> де а - миожиик пропориишост!.

В даль Hi й зон1 вилромниовання змшу амшптуд поздовжньо? XBimi можна представпти бшьш просто

л = Ы3/\ . ; (5)

дс\ b = ао0Фц(6)/wpcfд/г", Ф„(0) = 1,57^1 -2f.2cos2oj, с -c2/ci,c2 -

швндисть поперечно! XBimi. Для поперечно! хвши фушодя напрямленост» випромнповання 012(0) = 2sin20. Пор^впяння

функцш Ф„(8) i Фц(0) показус, що для купи 10°<0<65° (для першого квадранта площини хОу) поперечна хвиля мае бшыду амплггуду, шж поздовжпя. При цъому максимум випромиповання буде у иапрямку, с, о вцтомдае куту, який прнблизио дор1внюе 45°.

Вплнв мехашзму утворення Tpimmiii на формування акусточного ¡юля доепджено з анал!зу рози'язмв задач про .утворення 'rpimiui поздовжнього i поперечного" зеуау. Для таких трнцин побудовано ¡нтерполящйну формулу эмалопчну до (4). Показано, що для тршишн поперечного зсувузалежжсть (5) збер^гаеться, плс потребно взягн функцйо напрямлеиоеп для поздовжнш . xciuxi Фш (О) = 0,62sin20, а для поперечно)'mmi ФП2(В) - 2,2Scos2Q.

У вииадку утворення трщини поздовжнього зеуву (антиплоска задача) в нсобмеженому пружному тип буде шщромшгаватиаялише одна поперечна хниля, амплггуду яко; в далыпи зон! можна обчне-лнти за формулою (5), поклавши ФШ2(0) = 6,95sin0. Пор1'вняния функшй Фкт(0) (k=I, II, III; m=l, 2) показуе, що кожному мехашзму утворення трш^.пш вщповщас своя, притамзшщ тшыш йому, дпира-ма напрямдсност! ак)стнчнрго RHnpowiHioBaumj.'

Цглапнм с портнячпя акустичшк полЬ при утворешп паскр^зно! , трнцшш I при утворенш инутрннньо! диС1:олод!бно1 lpiuiniin за одним i тим же механизмом. Для днскопол1бно1 лрнцннн нормального шдрнву простороиий розподш амгштуд сипг^чш АЕ опнсуеться за-

лежшетю

• A =ao0S<I>ll(ii)/j:pc?R , (б)

де

Ф1:(п} = -0.6Scos;R=|x2 + y2 + z2^2, 4=arctg(z/r), S = яР^, R0 -

радиус Tpiimmii. : .

Лоршняння полш перемпцень для uacicpiiiiai" i дис1:опрд16но1 Tpi-щшш нормального »¡дриву показуе, що ¡з зросташшм вцщал! до тончи спостережеппя заникання амгглпуд сигналю АЕ для л 1! с ко и од i о» m i тршшнн буде проходит» швид^.-с, шж для наскрЬно'г 1на;::1гнм буде i зв'язок м>ж амплпудою сигналу АЕ i розупро.м

трщшш: для дископодюно1 вона е пропорцшншо до плоии дефе!гт'.\ а для иаскршга'!' - довжиш трнлнни в степеш 1.5, що поп'язано, очевидно, з типом хвил! (в1дпов1дно сферпмпою та цилшдричною). Стльного • ■ для цпх дтюх тршрш буде залсжшсть вш кута внпромнновання (кута розмн.чснпя тршшнн), якщо пестн виьи'к кг:.» вЦ площлни роз:.н'шення тршшнн. 3 лператури вщомо, шо та к а ж . кутова залежшсть. буде для дислокаш'нного нормального ро->р'>"у ? дл.т дггггочт. Тагагм чином, (3 кривсд&шх залежное гей видно, иго <"• формувашш Гаграми напрямленост! акустичного випромниованпя перспа;каючнП видно мае мехашзм утворенкя трнииии. Це можиа в!?користэти для його ¡деип1ф1каци i оптимального вибору лиспа розмшдашя перстоорювача АЕ.

3 метою спрощснйя матсматичного аоарату для роза'язання задач, утворенпя традипи модслювалося також миттепим прнкладзшиш статичного перемещения на и поверхш. Обчислсння проведено для дяох вндт нл'-»я1гп!жеи!!я; !)яластпна розтягуаься лоесрслжрними ■ силами, снмарччнн.ми вшносно грщшнн; 2>п:1аст«ио ротп'п; •..,• ¡и'лном.'рно р:лпо/и:1С1ч1М н:10п;<г;г,1:с!!1!;:м Ис^таяния п;::,ч. т-^-гумас:'!.- гсказало, н;о аетсна картина д:;;: ;. 1;:п'.о\ ^олс-лой, !■ «•лому, одна ) та к. К'тыаско ж максимален значения веккчп »чтсчинснь тчдрг.мяктп.ся м?ж со5о;э.

¡'¡рдаедепо догдимеш;;; пплпву систем на .'¡¡сустмч/ге по;.;;.

'■]:;,; ¡и ого па ¡¡снов! нрппнпну супсрпознш; ;:апру:ка!0-д;:ф<;р\!о,:,'-ного с;а!;у и пл; шд д;Т;:ьох незадежнич джеред зиимдепо дальне ноле персмидгнь при утлорешн в.пласпнн систсм дао;-: окремнх иара-лсльних.1 колшеарнпх тршиш нормального тл'дриву. В якост! ¡пфор-матионого параметра сипсал!в АЕ вибрапо першу амгентуду евгнчл ЗВНРОНОНСЖШО ¡НТСрЛОЛйШЙШ формул!!, ЩО опнеують НрССТОрОЯШ!

розподм перших амплпуд спгнйш'б АЕ, ,.

. Поверхня кйитрольовапогЬ' и'ла часто вносить додатшп змнш в параметра С!*гГ;алп5 ЛЕ. ;цо породжеш тршцииога. Тому в даному р--л5;п "ОслЬ^ХПО Емп,нГ.дп енглалн! АЕ при у:ъ;;р;;п;п '.¡ог-ппнш.сч К'лгриин:::; :: палшдрнчному Т1л:. ;л;е гадданс розт.чгу чл кручений. Показано,, то-у .випадку дрюно! тшшиии пепеминення ноиерх;;; индшдря зкжтедягнея га поля перемкчеиь у необмежгне.му •ц;п, «ке вшшкае при угворешн за ицтондним» мехтнзмамн ■ цептраа&ш-:СиметричнаГ наскр1зиоТ тршшии. Знайдсно залеясносп . мкк амшитудами сигнал!» АЕ та глпбниою утварешй.-грицпни.

Особлпшстю ресстраш! ентшив АЕ на пслпкогабарптпнх оо'ектах с те, що кр!м поздовж1пх 1 поперечнйх хвиль, у них снишеаютг, тако^к хвнл! Релез. В залежносп втд розмицення перетоорюсача вщносно еш'иентра джерела, домшуватимугь хеил! лесного типу. Тому

спочатку noipiöifo всгановитй BUwani домшування хвиль, а пота» — ршияння для обчислення компонент пастора перемвдень.

Для пор1'вняння амплгтуд хвиль Релея з амшнтудами ¡нших хвиль розглянуто задачу про утвореишя внутр1шш.ого джерела у riiBnpocropi. Обчислено перем1щения поверх»! швпростору i встаиовлено залежшсть для оцшки вщда:п, де хсиля Релея будс. ciHRMi'pHoio ¡з поздовжньою та поперечною хвилями:

tg<?>[2/(c1R-I)]'2, (7)

до (р = arctg(r/h0), г - «¡ддаль вщ егицентрадо точш pecctpauii, h0 -вщлаль в!д джерела до поверки» швпростору, c2R = c2/cR, cR -швидюсть хвнл! Релея. Наприклад, для мегал!чиих матер1'ал1'в при \'=0,3 хвиля Релея епостер1гасться на вивдалях г 2 5h0.

Перелпщеиня поверхш швпростору при pocri BHyrpiuiiiboi Tpiiuiuui знайдено на основ! розв'язку Harns J., Polt J.{J.Appl.Mech., 1984,N1) i розв'язку зада1« про стрибок плоско}' тркцшш довшьно'1 форми, що отримаш вище. Для цього випадку встаиовлено аналгг.ччш залежиосп .чиж параметрами трнцпии та параметрами сигналю АЕ.

РОЗД1Л III. ПРОЦЕСП АКУСТИЧ1ЮГО ШШРОМШЮВАШШ'ПРЙ ДОКРИТИЧПОМУ POCTI ТР1ЩШШ

Проблему дослщження античного вплромпповапня при докрк-тичиому pocTi lpitmuui p03i6'cM0 умовпо на двк до&шдження тонко! струггури сигналу АЕ В1Д. одишгчного стрибка тркцшш i сстановлешш анаштичних залежностен, що описують кшстику развитие тршишн i параметр»! снгнаш'в АЕ.:

Дослцукеиия парамстр1в пружиих хвиль, що пнпромниоються зро-стаючого трйцнного, проведено на oclioßi походу, внкладепого у роздш II. При цьому для розв'язання штстрального ртняння Фредгольма другого роду застосоваио метод визначниюв ФрсдГольма у припущеиш, що Д1«1. В результат! знайдено залежшсть мЬк величиною стрибка троднни Д1 iамплпудого с, .налу АЕ А:

' . AI = ЬА^1, (8)

де b - множннк пропорцишосгп, який залежить вщ wimiicnnx власти востей матер ¡ал у, ! довжнии тршпгш, розмнцеш.я перетворювача АЕ вщнрено трвдшш i режиму робота приладу АЕ.

Сш'пШдиошення типу (S) було отримаио також Болотшим Ю.1., Масловим Л.А., Полуннсим В.1.(Дефектоскопия,1975,Ш) па оснош енсртстичного пщходу. Проте cnoci6 вцзначения миожкнка b ними

не вказувався. На ocnoui запропоновано'1 мол ел i Bin знаходиться за формулою b = aK*A~15 за вщомою амнл1тудою сигналу АЕ A i КШ К| або i3 залежносгп Ь = ст0Ф(0)/арс,л/г,деФ(0) - функцш нзпрямлеиоеп акустичного випромнпования, яка задана иолйюмчм.

Встановнмо кшстнчш ртняння докритннного поширення iiacspi-3H0i TpiuwHii i зв'язаного ¡з ним акустнчного випромшювшшя.

Якшо в npoueci докритичного росту трицшш зафпчсовано 1С стриСшв, то, просумувавши i'x, 13 (8) отримуемо

к к

Д1п=2А,к=2Ак/3. (9)

де Д1п -сумарнин npupicrr довжпни трнцнни ш'сля К-ro стрибка, Д1к , i Ак - в1дп0в!дн0 величина к-го стрибка тршниш i амплпуда сигналу АЕ> що при цьому вшшкае. Шсля годстановкн у праву частину р^вняння (9) формули Черепанова Г.П.(Механнка разрушения. М.Наукя, 1974, 640 е.), що зв'язус Д1п i3 К,, отрнмано взасмозв'пок М1Ж амплитудами енгнашв АЕ i Kill.

Викорнставшн сшввщношсння (2), формулу Черепанова, а тако/гс припустивши, що кожному стрибку трицшш вщловшас в середпъом} одинакова кшшеть ¡мпулшв АЕ, отрнмали залежшеть

N^-P^K.o.KbK,), (10)

де

f(Kt0,K„Kc) = 2g(K10,Kl.Kc)/a(Kf + Kf0), Ц1)

g(K|0,K|,Kc) = (Ki -Kf0)/Kj +Inj(Kj - Kj )/(Кд - Kj(j)J (12)

В залежностях (10)-(12) гид N огнд розулпти шдеумковий paxyiu», сигнал1вАЕ; KI0iKc-вщповщно початкове i критичне значения К,,

Piz = otjYEKj/2oT; at - безрозм|рнин множник, що ззлежигь вщ Е, от i коефниента Пуасона v; у - множник пропорщйност) Mi",к N i к1льк!стго стрнбгав трпцшш К. Якшо N доршшое ктлысоеп стрнбкж (тоото якщо гид N розум1ти юльктстъ подн! АЕ), то у =1.

Експериментапын результати показують, шо ептвштшенпя (2) справедливо i для циклншого навантаження. Тому з аналопчппх м(р-кувань oipimano залежност» Mi ж максималышм К1М за цикл наван-тажеиня i швндю'спо шдсумкового рахунку АЕ при зросгашн наск-piiHOi BTOMHOI TpilLHIHH i М1Ж повним приростом rpiuuiHH, КШ i шдсумковим рахунком АЕ при корозшному розтршкунашм гид лига постншого навантаження.

Дня ouiiiKii riapaMerpin сигналт AE при единичному стрибку плоско! rpimniin дозшыю! форми в TpiiBiiMÍpnoMy tí л i запропоновано метод портшишя полш перемшеиь. При цьому моделюеться, то стрибок трнннни, мае форму швднека, яки» угворився бшя иагнвбечмежно! Tpiutiimí. 1з пор1вняння пол i в перемйцень знайдсно, то виннкжоч!' при цьому пружш хвил! мають параметр», т AopiBiiioioTb добутку вшповщних парам expía при утворенш Д!1С!ч0П0Д|'бк01 Tpituniiii i стрибку nacKphiio! TpiwHiiK ra роздшеш на параметр» хмш. при угворсиш nacKpt3i¡o'í трщшш. В результат пстаноплепо, що просторово-часовий розподш псрем1щснь при стрибку тршшки У 6кгляд1 ш'вднеку описуеться 3£}лсжжстю

U|(R.n,e.()*!Jb0o0^,(ii,e)T,(t)/n^cfR, (13)

дс T|(t) - задана часова функшя, As - плота стрибка тршиши, Ф|(ч1,0) - функшя кута opicirrauii трщнии при и стрибку, яка шдрппясгься !пд аналопчно) функип при утворенш дископод]Био7 трйшпш тй,м, шо праховус волна вшьно? поверхн! трнцшш. Для поздовжиьш xaiini ця функция, нанриклад, с ф|(п.О) = (l - 2с3eos2 n)(J + eos m)Д{1+(cR /ejeosr,,)D(-cosщ)], (И)

дс costil = eosn|cos2 Г) + sin2 п/sin2 o] \ D(-cosiii) - ¡нтеграл, якнй

знаходнться чнелово.

Отримано також, то ширина смуги частот сигналу AE Af при стрибку ipiuuiHii обернено пропоршйна квадрату К1И;

Af=pfKrev <15>

де -0,25ртс2/яа, [5Т - множите проноршйносп' míjk ширимою спектра частот при утворенш' i стрибку тршини.

' Ь (13), зокрема, випливае, що плота стрибка трвдннн с нропер.шйною амнл|'туд] сигналу АЕ

As = dA, (16)

дс с] = яарсгК/2о0Ф,(|1).

Просумувавши площ! bcíx стрибкш трнцнни в upoueci íi докрнтичного росту, отрнмуемо залежш'сть м(ж повннм приростом плот.! TpiiunHH i сумою амши'туд сигналю АЕ

к

Asn=dk^Ak. (17)

, 1; аиалву poiMÍpiiocreñ остановлено аналггичну залежш'сть мгж . приростом плоим Asn rpimnini i усередненим значениям KIH KIeq йздоз-а Koinypá трйцини при зростаочому статичному навантажешп

Asn=-assF5(KI0,K,eq,Kc), (18)

де

Fi(KIO,Kbq,Kc) = (Kfeq-Kfo)/2KÎ + B(Klo;Kieq.K(). (IV)

фушсшя g(...) обчислюетъся п (этанякня (12), ass = оиЕК</2, а2'- 'безрозлнрпнй множник, що залежить в(д Е, ст i v; Kln i К.. -шдоовщно значения Kîeqi тп виаошдаюгь'старту ¡птшнп ! fi^-o критичному значению.

Tofli, врахувавши (3), тдсумковнй рахуиок сигналш ЛЕ M можна вира Зити через К 1г(1 наступнпм чином

, ^=-ра05(кш,К!гч,Кс), (20)

де

'^G,(Ki0,Kl4.Ke)-MF(kI0,k^/Ke)/«a,(Kt,+Kf0)f (21)

r»S5 =0!г:у : у - мкожкпк арсчорш'йност) mî;kN та К.

Аналоп'пи кшетич.'П р1вняння, то зв'язують змшу шкнш трпцкг«;. суму ¡мпудьст с:нна;.ч'в ЛЕ за цикл нгтаитажепня i Kl И orpiiM-.;,u-при малопикловому напантажешн.

Таким чином, встаноилено ряд пових, (! баппьох висадках 6i;atu ушверсальнкх (у iiopiBiwmii з ¡спуючими) аиаш'шчних ззлежпсстсй хиж параметрами трнцип i параметрами сигиализ АЕ при р1зии\-видах наиантажения.

РОЗД1Л IV. ТКОР1Я АКУ СГИ КО-ЕМ 1С IИ H OÏ ощшш ПАРАМЕТРГО ТР!Щ'!*Т ТА ДТАГТЮСТУИЛМНЯ'ШЦНОСП Ï ДОВГОВ1ЧНОСП ПЛ 3 ТРШ1.1ШЛМИ Отримаш анщс а)ш1тнчш залежносл мЬк параметрами трнцин га параметрами снгнаш'в АЕ покладено в основу нових метод!» визва-чеипя геометричних парамстр{в трпцин, а також мехптзмт ïx утво-рення та росту данимй АП. При ньому прииуекалосл, то гндда.-и гид тршршн до перстворюмчш АЕ ш'дом|", таи як мстодн ЛЕ локацй джсрел випромшювання с достатиьо розройлен;, наприклзд, rpi-. зпгуляпШпий метод.

Впзначення довжшш 21 та opicHiaïuï 9 цситрпльно-симегричио'! иовоутвореко» трицнпи за мдомими в трьох довтышх точках пластики амплпудами cirnianiu АЕ. i вшомими координатами трпцини здшсшосться наступним чипом. На основ! формул» (4) складаеться система восьми пар р1г.нянь тдносио 1 i 0. 3 допомого;о Е(Ш знаходнться розв'язок кожноТ ¡з систем.- Яи ¡з знайдсимх значснь I i 0 Ыдгюш'дають дШсним, персв^ряемо за формулою (4), При цьому

поставляемо зглисть г, (И А 1'х значения для деяко! з трьох гонок. В результат! сшввщношешм (4) перейде у наближену р!В1лсть лише для тчх значень ПО, яю вцшош'дагать дШсннм..

У випадку реестрац1! сигнашв АЕ у далыпй зош внпромииования ■ ршняння для визначспня I I в снрощуються ще бшьше. Апалопчщ р1вия1шя отримуютъея ! у випадку стрибка вже ¡снуючо! традини. 1з залежносп (5) випливае, що величина стрибка однозначно (шзначасться за [¡¡домою амплпудою сигналу АЕ

1 = (Арс127?/ас0Фкт(0))2'3, (22)

де прпнускалося, що А! О е В1ДОШШИ.

Коли оркнтащ'я трйшши е незщома, потрШно маги три амплпуди сигналив АН, зафжсоват в ^¡зннх точках плоского елемента конструкций Toдi, на основ! (22), складаеться ртияпия вишосно 0:

А2л^ФЬа(в)-А1л^'Фк1п(0+во) = 0, (23) де 00 - кут ,м|'ж прямимн, що з'еднують точки розмщешю перетворювач!в АЕ та центр тродини.

Виходячп ¡з залежносп (6), розроблено 1 реалпопано алгоритм внзначення плот! \ ор^снтаци даскопод1бно1тр1щнии. Для цього в (б) шдетавляються вщо.чн значения амшитуд в трьох точках спостереження 1 вщдал! вщ них до тродишт В результат! отримуються три р!вняния вщносно трьох напрямиих' косииуст нормагн до поверхш трщнин та радиуса трщиии. Додаткове чстверте р|вняш!я отримано з умови, що сума квадратш напрямних косинуЫв ¡и'вна одинищ. П^сля розв'язашш систем« таким ртнянь отримано ршиг.ннд четверто! стеши в!дносно есличшш, що обериеио лронорщапа плоиц тргщшш. €дино правнльну з чотирьох можшгпих ор!ентацШ тршишп, що зиайдсиа таким чином, встановлюемо за до-помогого заяежност! (б), складено? для четверШ точки реестрацп.

Отримаш результат« дозволяють за амплитудами сигналю АЕ визначатн мехашз.м утворения наснтлзно! тршишл. Утворсаня тр1Щи-ии пбздовжнього зсуву можиа констатуватн на основ! ямсного апалЬу сигнашв АЕ в деякш точщ реестраци, так як в цьому в, ладку оппромшюеться лише поперечна хвиля, тод|' як для двох шших - , новздоккня 1 поперечна. Про утворения трицшт' нормального гидр иву евщчитнме виконання залсжиостей (5). Для цього в трьох / точках пластин» фшсуються амплпуди сигншнв АЕ ! з р1В1гяпь, складеипх зп'дно ¡з залежш'стю (5), визначаються довжина 1 ор!'ентащя трицшш, Якщо це е дШсно трццннгт нормального ш'дрнсу, '' то розв'язки будуть ¡сиувати 1 узгоджуватнмуться для ва'х трьох точок. В ¡нщому раз} це е трещина поперечного зсуву.

Подюно гшзиачасться мехашзм руйнування кулепод!бното пруж-ного включения в пластичнт матрнщ. В результат! руйнувапня може утворнтнся сферичма порожшша або дпскопо;нбна тршшна нормального вщрпву чи зсуву. Якшо добуток амшнтуди лоздовжпьо! хви;п на вущаль для bcsx точок реестрацн е постшною величиною, то новоутвореннй дефект е порожниною. При утворешп трнцини нормальное» вщриву ампл1туди сигнашв АЕ, шо при цьому вшшкаюгь, мають з^до^ольняти р^вняния (б). В протнлежлому внпадку робиться висш>оок, що включения було зруйноване за мехашзмом зсуву.

Встановлеш апаштичш залежност1 склали основу критср^алышх р1внянь для визначеиня мщносп i довпнч'чносп елементш конст* рукцш за данимн АЕ. Так! р!вняння запропоиовайо для зростаючого статичного i малоцнклового нарантажеиня, а також корозп пщ на-пруженням. Внкористати для цього можна амшнтуди сигнашв АЕ, ix спектралын характёрнстшо! i шдсумковий рзхупок АЕ. Наприклад, Ь залежиосп (15) встановлено, п;о експлуатацн; елемента конструкнн з впутрпиньою тршшною с безнечною, якщо ширина смугн частот сигналу AF. не менша величннп 4fc = fjs- /0,40К^ . При цьому умопою б?зпсчпо'1 роботи нважалося внкоиания nepiciiocTi К( <0,7К.С.

РОЩЛ V. PO'iPOKICA МЕТОДОЛОГИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЫШХ АЕ-ДОСЛЩЖЕНЬ ПРОЦЕСЛВ РУГШУПЛННЯ КОНСТГУКЦШШ1Х МЛТЕР1ЛЛ1В

Загалышн шдх1д до проведегшя ЛЕ-доЫджеш. liapav.cTpiu ipium-иосп'йкосп Marcpiaaift регламенте мегоди сслскцн еш siajiiB AF. ви ipimiiii серед сипшш ыд-шишх джерел, шдб|'р' иаПбшьш ефектив-них napaMCTpie сигналов АЕ для контролю за трещинами, Biioip робочо'| частот» перетворговача АЕ та мкця Пого розтпшуоаиня. Bi;i-¡10В|'д| на бшышсть з них пнтань м;стэтт, релулыан! теоретпчмнх досл!д;;сеш., що приведен! ::шце. ix rioipioiio було ¡;1'д!верднп'. енсперимеишыю. Дш пнбору шформитнвни.ч параметров сигиялт АЕ 1 для 1"сптпф|кацп ix в)'д рпимх джерел .ншромшюклнпл необм'дио будо про «ест додаткогд сксиернмешадын доанджетш.

Перш >а все було запропоповано крнтерт для ¡дснтнфжацп . citrnania АЕ вщ росту тршшнн i шших джерел вппромшювзння, що е в Marepini. Зпдио з ним критер1ем за старт тршшпи приймад'асв. стрнбко1ЮД|бна змша параметр13 сигналт ЛЕ гид час зростаючого статичного инвантаження. Встановлено, що для крнхкнх мотсрш.ип в момент старту тршпши фпссуёться рпке зростания аг.ныиуд i шд« еумкового рахунку сигналт ЛЕ. Для п.пастичних материн. iii* erapv

трицини породжуе зростаиня лише пщсумкового рахунку сигналю. АЕ. Така змша вказаннх внще параметров (або принаймш одного з них) пластика для Bcix дослщжуваннх матсртт, pfcmix poiMipiß зразкн; га широкого д1апазону робочих napaMcipiß приладт АЕ. Цю властив1сть взято за критерш ¡дентнфжацп сигншмв АЕ, що породжеш трациною. 3 метою шдтвердження старту трщини гпсля яка с н ol 3Minn napaMcrpia cnniajnn АЕ, зразки розвантажували i шд-давзлн термофарбуваишо або циюичному навантаженшо. Цс давало змогу в1дтжити початкову втомну трнщшу в!д докрптнчного и nla-ростання шд час статичного наваитаження.

В розд|'лах II та III проведено теорстичш дослщжсння тонко! структури сигпад(в АЕ, що породжеж зростаючими тр1щинами. Екс-перимепталып досл|'джошя тонко)' структур и curiianiB АЕ, включа-ючи спектр сигнала АЕ, для pi3inix стадш i мехашзмт розвитку Tpiui.Him при иавантажсшп розтягом компактпих зразмв з алюмйпе-вого сплаву 1201-'Г зд!иснено за допомогою внмфговалыюго комп-

А],мГц

Iß'

1.2

0,9 045

Я,«к В

20 ' 30 AQtißfaß

О {00 200 500 т

Рис.2. Залежшсть щиркш1смуги частот citriianiB АЕ Af nía К*!Н K¡. Рис .3. Напрямлсшсть акустнчного сииромп'юиання при рост) Tpimniir. нормального шдриву для piiimx величии иавантаженна (сушльш Kpsiai I-3) та при poc-ri пластично! зона (пунктирна линя Г), 4 - контур трппшш

лексу, якпй складсеться з ЕОМ MERA, систем« КАМАК, швидко-дночого прс.цесора та аналогово-цифрового неретворювача. Шд час докршичпого росту трицкни отрнмано звуження ширини смуги частот в дшпазош до 60.0 кГц, яке добре описуеп.ся теоретичною з;с1ежн1стю (15) (рис.2). Таке звуження мдбувалося до переходу трнцинн у закритичну стадно розвитку, де зноау споетерн алося

розширення смут частот. Це шпслпкано, перш за все, переходом мехаипму росту трншнш si;i нормального шдриву до змшщиого (нормальний шдрив - зсув). Тому рекомендовано внкорнстозуваш при АЕ-хонтрол! за локритичним ростом трнтш перешерюваш" АЕ, що маюгь робочу смуту частот » диапазон; ш'д ¡00 до 600 кГц. Обме;хсипя смути частот зиизу цпклнкаио аисокпм ршнем.фонових завад на низьких частотах.

Э метаю пшищешш ефекгавнесп ЛЕ-коптрлио ucouxuuto вра-ховумг.т д:аграму нипрямлеиосп акустачного внпромшюиання при зросташн трвдшш. Це зумовлено там, що з одного боку з нею потребно узгоджувати Д1аграму напрямленосп приймального перетворювача АЕ, а з другого - за нею можна визначати механгзм локального рупнусанля, вщеновати сигналы АБ uui завад. Методика експеримеитальних . дослщжень ё наступною. Навантажували розтягом компакпн або дисков!- зразки, на яи т'д рЬнимн кутами ' шдносно .плотина тршуши встановлювали три н'езоперстворюяач! • АЕ. 3 них "лома иаралслькнь'.н каналами россфувади амшчиуда citnuuiiu АБ. 3 метою нрискорення заникання ьибнтпх сигнала» иокош поверхш зразкЬ були обтслсси: шаром гуми. Результата внпробусань 1 теоретичпих розрахунма за «формулою (!4) приведено на рис.3.

Для гндпищення шропдност! результате вимтюпання за рахунок ¡¡¡попечения сиптин; АЕ вщ мехаш'чинч. слектричннх i електро-магш'тинч завад запрононопано таким метод АЕ-контролю. Спочагку внясляються зони зразкл i навантажувалыюго пристрою,. в мких очнсуються наибшыш значения napaMcrpie сигнаш'в АЕ в!д тршцши , 'та nifl запад i в якнх рЬнта.т' :-:;;к'часами приход с»!!иалт АЕ в1ч завад.ч мента м'д часу трцаааосп и<«дЙ АЕ. В них -тонах BciaiiOiwuowrb иереикэрюши! АЕ. Параметр» енгнат'в АЕ в!д росту, трндини отримуемо шляхом вшеидання подш АЕ, що заресстроваш одночасио вама пгретворювачамн АЕ. Приведет'вище результат покладено в основу заглльннх мстод;гшпх рекомендаций для проведения АЕ-доанджснь за процес.ами росту трицин в конструк-шйних Marepiaiiax.

РОЗД1Д VI. МЕЧ'ОДШСИ АЕ-ШШГАЧЕШЫ ПАРАМЕТР!»

ДОКТИ ШЧНОГО РОСТУ ТРПЦИНИ в КОИСГРУКЦСЙГИХ МАТЕР1АЛАХ ПРИ Д11 СТАТИЧНОГО НАВА1ГГАЖЕШ1Я ГА АГРЕСИВНОГО

СЕРЕДОВИЩА Величина нижнього порогового значения К1Н Kt, що характер!?1 зус початок докригичного розвитку трицини, мае важливе значения :

як при шженерних розрахунках, так 1 АЕ-контрол1 елемента кон-струкцш. Спочатку було визначено то величину для ряду кон-струхшТших матер1ал№ (стшн, чавуни, титанов! сплави, бетон), що павантажувалися на повпрк Для цього застосовували АЕ-крнтерш визначення старту тр1щини, що викладеннй вище.

Ще бшьш важлнвою 1 трудоемкою задачею е визначення вели-чини К15СС - ннжнього порогового значения К1Н при корозпшому роэтрюкуванш матер!алу. Для и розв'язання було запропоноваио дв( методики, як! вадповщио значно нрискорюють випробусання та спрощують доелдакення за зростанням трвдини. Перша з них грунтуеться на сформульованш у роздш I модели зп'дно з якою встановлено, що для КМ КР1 близьких до К15сс справедлива залежжеть .

С = (24)

дс у0 - внбрана порогова (базова) швидшеть; а - поетшна системи матер1'ал-середовище, 1т - час шд моменту прикладаиня навантаження до першого стрнбка тршшни.

Експрес-методика реалвуеться в наступай послщовноеп. Спочатку експернменталыю при великих швидкостях росту тродини визяачасться величина шдростання трицинн Д1п при змии КШ вщ

К(1 до К12, а поим за формулою а = Кц^обчислгаеться

константа а. Дал! вибнраеться величина порогового значения швидкосп росту трацини у0 I за р1вняшшл (24) будусться теоретична крива. Пот1м будусться експсриментальна крива, яка вщображае змшу часу вщ моь:еитуприкл здания павантажешш до стрибка тр!щини вщ КШ. Для цьогр иавантажуеться зразок у середовтш до початку росту дищини, що вг^начаеться методом АЕ. Ступшчато знижуеться величина навантаження з фжсашею часу 1р

вщ моменту прикладання постшного навантаження до першого стрибка тршшни. Понижения навантаження продовжуеться до того часу, поки 1р не стане приблнзно Дор1вшовати 1т, Т( «то до

наближення експериментально! криво! до теоретично'1. За перепиши , теоретично"! криво! з екстраполящнною, що ошкуе експерпменталыи дан!, знаходиться величина К1ас. К можна також визначитн

анаштично за формулою К^. = т+$Ау0/а , де А 1 т - конста.,ти

инетнчного р!вняш!я {р = АК7т, що 01рнмапс апроксимашаа)

експериментальних даиих.

Методику апробовано на призматнчннх зразках ¡з стал! 9ХФ, шо наваптажувалися згином в 0,5 нормальному розчнш >ЬС1 у днстн-льовпшй пол1 та на компактних зразках при наваитажеит клином у середошиш газопод^ного подию. В останпьому пипадку для передач! сигналю АЕ використовувався цилтдричинй хвилевщ, так як встановити п'езоперетоорювач АЕ безпоеередньо на зрпзпк було псмоаашао. Для обчмслення иласинх частот такого хпилсг.ода довшьио! довжини та д!аметра запропоновано штсрполящйиу формулу, яка точно врзховуе граиичш пипадкк шгерполяип (диск 1 довгнй стержень), а параметр штерполяци знаходиться в деяких промЬкних точках. Проведено виб|'р геометричних розмгрк» цнлш-дричного хвилевода, власт' частот якого узгоджеио з резонансною смугою частот перетворювачт АЕ. Заникзкня сигнашв АЕ п хвнле-вод!', якнй знаходиться в камер!-, дослужено експернменталыш. Результата внпробувань для «¡значения оеличкш' К15СС показано на рис.'! Загалышй час проведения скспернмснтлльних досльт/кень екоротиися за новою методикою в илька рал'» у поршняшн и траднцнншмн.

tí- iO^iñn.

а£. год.

lite rjrc

5 20 25 к, mofo

/■(О

30 SO KXi№nfc

Рис. 4. Внзиачсиня величии та вйтомдно при кормишому

та водиевому розтрккуванш: 1 i 2 3 - сшлыш експериментальна крипа. Рис.5. Залежжсп.N в!д К,.

теоретичш крив!' при v0 ~10~ м/с.

Для реалпаци другоУ методики скспсриментально визначалнся максимально значения параметр1в сишздив АЕ при поширсшн пластично! зони I при взаемодн водшо з! сталлю. Величина Павам» тажсння вибиралася таким чипом, щоб теоретично установлении ра,и'ус пластично! зонн у зразку з концентратором був не менший, шж у зразку ¡3 трпцнною при визначенш К ¡¡сс. Перевершення ди-скретшши сигналами АЕ встановленого таким чином максимального Ух значения, свичнть про р!ст трнцинн. Потш зразки з попередньо виведеною »томною тршдипою навантажувагш до початку росту тршшш. Стушичато зннжувади навантаження до прнпинення росчу трещин, що фшсувалося методом АЕ. За допомогою ша методики визначено величину К15СС для сташ 9ХФ в ссрсдовищ) газопо;ибиого водшо при тпеку 0,1 МПа.

Розроблсно нов! методики АЕ-сцшки пшшх параметр^ докритич-ного росту грвдшш: довжшш та плоиа шдростання трщшш, К1Н. При цьому викориааио запропонований вище'. АЕ-критерш для онзначення старту тршчшн \ теоретично астановлсш аналгшчш :шежиост:, зокрема (0)-{13), (16)-(21). Методики апробовано на призматнчних зразках ¡з стал1 38ХНЭМФА, С!рого, ковкого 1 писокомщпого чавушв та золошлакобетону при Ух иаиантежешп за схемою триточкового згнну з одночаспою ресстрашсю снгаитв. АЕ. За амнлпудамн сигнал18 АЕ та шдсумковпм рахунком АЕ визначено величину шдростаипя 1р!щшш та К1Н. На рнс.5 показано пор!Вняння юорегичних результатов (кршн лшн), побудованих за запежшетю (19) та експсриментальних АЕ-дапих (бон I чорш квадратики - шдпоещно с!рш"! чавук I ТОЛ!, бш 1 чорш кружочки - шдновщно високомшшш I ковкий чапун). Як видно ¡з рис.5, отрнмано добре узгодження теорегичиих¡' експериментальннх результат)-!!.

РОЗД1Л VII. МЕТОДИКИ АЕ-ВИ31Ь\ЧЕШШ 1ЮШКОДЖЕНОСП КОНСГРУКЦШНПХ МАТЕР</ШВ ШСДЯ ДИ НА НИХ ВОДШО ВИСОКИХ КО И ЦЕНТР АЩЙ Значка частпна пошкоджень елсментш реакторов пдрокрекшгу нафтм та пароводяного тракту ТЕС викликана водиевим пошкод-женням мсталу. В той же час у вггчизнянш промнсловоси вщеутш надний методн I засоби Д1'агностувгшня таких пошкоджень. Для вирнпсиня шс! проблсми розроблеко дв! методики, що передбзчають заетосування методу АЕ. Перша з них застосовусться для дослщжсння динамки розтрюсування матер|'адт у проиеа охолодження матершнв вадразу шеля !х наводнения. Другу методику

чожна застосовупати для штегралыю! оцшки величин» пошкодженосп матер1али>, яке глдбулося paniiue тд д!ега воднго.

Перша методика, пка под|бна до методики запропоновано! Гольцовим В.Л., ImciiKOM H.A. (ДАН СССР, 1981, N5), застосовуеться для АЕ-дее.'пд:тсш. процссш спошльпеного крихкого руниупання коиструкцшпих матеркиив теля дн па них водню писоких концептращй. ßoua рсшпзуегься в iiacrynnifi послщовносп:

1) наводнешт зразкчв матер1ал!В в середовиии гязоподдбного подию üpu температур» ¡тпску, що створююп. високу концентрзиш водшй;

2) охолодження з ршшми шввдкостлми зразив матершнв до юмнзтно! температури з иаступпим АЕ-контролем; 3) УЗ- та мстачографнтпй контроль. Ця методика використана для шдбору оптимально!, з точки зору стШкосп до -одневого розтрккувааня, технологи изплавления icopnyciß peaicropiB пдрокрекшгу нафти. За допомогою методу АЕ остановлено, що атака газоиод!биого иодшо при параметрах, яга шдпошдаготь робочим параметрам реактора,, прнзводить до утворення Mii<po- i макротршпш на меж; сспопшш метало,ч i ■ псржаайочнм каплавлеиим шаром. Г!рп цьому оцжка iuioiui »¡дслоснь за даннми АЛ промоднлася за аналпичиими залежноетямн (б) та (17). Дослдасеия показали, :цо зрачки иаплавде--

Iii за ИОВ11Ш1 техиолштншми схемами (1ЕЗ ¡м.С.О.Патона HAU Украши), чшшь бьаыний ош'р руннуванню, ш». наплавлеш ч.»

О

5 ю 15 20 25 t,zad

А схем наплавлення

Рис. 6. Результат АЕ-та УЗ-доадджепь для П'ЯТИ теХЦОЛОПЧШХ

антнкорозшних uiapiu.

традицшною технолопею (рис.б). KpiM вибору технологи наплавлення було дослщжсно також вшню швидкостт охолоджешы матер1агнв, ш'сля Их поперсднього наводивши, на процсси тршшноутворенця. В результат! дослшжень рекомендовано швндкосп охолодження, як1 пе призводять, до утворення трицин.

Цю методику застосовано також для контролю за утворецням задано} системн фрагменташй в ттершах спецвнроб1в теля дй на них водшо внсоких концситрашй. Вцшшшсть ВЩ Ш1ЩС ЗТОДДНИХ дослщжень полягала у змш. концентрашй водню пщ час наводнения металу та швидкостсй його охолодження шляхом змиш серсдовища, в якому воио проводилося (вода, мастило). За ц1ею методикою на приклад1 стал1 У8 показано, що вшшкнсния тр!щии обумовпсне, голопннм чином, впливом газопод!бного Содшо. Збшьшсшш концетраин водню i швндкосп охолодження ш'дсшдае тршшноутиорення.

В основу другоТ методики покладеио шдмшшсть АЕ-випромнносания при механичному навантажскн! наводнеиих i ненаводнсннх метал1в. Показано, що пра статичному навантажеш поява сигнал(в АЕ у наводнеиих металах ресструеться на бшьш paimix етапах павантаження, шж у ненаводнених. Цю особлнв1сть викорнстано для виявлення водпевого пошкоджегшя сталей труб . тсалоепергетичного обладиашш. Вишиачспо, що наявшаъ окалшш па поверхи! труб ускладшое ттсрЬреташга АЕ-даних. . .

ОСНОВШ РЕЗУЛЬТАТ« ТА КОРО'Ш виснрвки 1. Розроблено TcopeTJi4iij рсповй пкусгшко-ем!С1'йно1 диагностики мщносп tw з ipiutmiaMii. Для цього:'

1.1. Розроблено модет утеорслия та докр;ггнчного росту Tpiiuim як шшромнгюпачт прз'жипх хсал!> в кЕззйфихшх материалах пра да на них корозп'шо-мехатчиих факторш. Проведаю роршняння двох запропоноваинх пщходш до моделгаватш угворспня Tpimnni!: мнттевнм прикладаиням до берегт траиини або nocminoro напру-. ;шшя, або статичного перемпиення. Показано, що процеси штаро-мнноваиня у цнх двох щшпдках шсио будуть подабш, ппоте кшшено вони ш'дрйняют&ц» мок собою. -

1.2. Розроблено. метода розв'язашм е перемещениях нестащ'онарних дштичних задач Tcopii тршдаг. В ix "основу поклздено метод глтегралышх перетворень, метод граннчпоГ штерполжиТ i метод поршнян'ня пол1в ncpcMimeitb. Мстоди апробовано на задачах про утворення та стрибконод.'бне поширення иаскр1'знпх, дископод'бннх та плоских трицин допшьноУ конфиураци у пружпому тин.

1.3. Проведено комплексно дослщжсння парамстрт пружних хвиль, що внпромшюються тршшною на Bcix етапах ¿х поширения: зароджешн, поширешн всередит твердого ттз Гвтдбита вщ його боковоТ поверхш, а також при проходженш у хвилеводт

1.4. Встановлеио iioni, в багатьох иипадкдх бшьш ужверсалып, у пор1внян1п з ¡снуючнми, аналтгчш залежносл мЬк параметрами Tpimiin та параметрами спгпал1а АЕ в металгших матер1алах при корозн 1пд напруженням, монотонному та циклйшому навантажеш»

1.5. Показано, що просторово-часовий розподш динамичного поля перемйцень, що виникае при рост! тршпшм, в загальному випадку залежить вш величини i opieiiTauii трщнни, i'i форми та механпму локального руйнування.

1.6. Показано, "1° ПРИ зростанш тршщнн випромииовання е иапрямленнм, i на формувапня д1аграмн напрпмленост! виршалышй вплнв мае мехашзм локального руйнування. При цьому встановлеио, шо максимум випромииовання досягасться для иоздопжньо'1 хиши у напрямку 90°, а для попсречно'1 - бмя куга 45° вщноспо плошшш розм!щення тришши.

1.7. Теоретично обгруптовано методи пизначення за даннми ЛЕ параметр|'в трицнн, мехаптнв i'x утвореиня чи розвитку, а гзкож характеристик тршшнос никое ri Mavepianin.

1.8 В анал1Тнчному вигляд! представлено критсри для АЕ-ощики мщноеп Tin з трпцпнплти та rcpnxepfi ¡деитнфйкаип в них джерел АЕ. 2, Розроблено методологно сксперимснталыюго АЕ-визначеиня мехашчннх властивостей матср1а;пв з дефектами типу трицпн. яка груитуггься нп результатах' теоретичних дсслщжепь i експеримеи-таль.чих внпробувань. Для чого:

2.1. Проведено аншиз тонко* структура енгналш АЕ, зокрема 1х спекгру, при зросташй трицини в конструкцншпх матер1алах. Показано, що при докритпчному рост! трщипш нормального вЬрипу ширина смуги частот сигиалт АЕ чмепшиться оберпено пропорш'йно квадрат)' К11!

22 Рофоблепо noai методики експернмеитального АЕ-визначеиня (lapaverpir? докритичного росту трицшш п конструкшиипх материалах при Т\ статичному нанантажеши на nouixpi, atd грунтуюгься на теоретично встаиовлених аиалгтнчних залежностях. 2.3. Запропоновано шдхчд для ш'дбору геометричних poiMipie цилшдричного хвилеводл з метою узгодження Гюго власних частот и резонансною смутою частот п'езоперетворювача АЕ. Проведено юорешко-експериментальне дослщжсния змши парамерт еншалш АЕ у иЫбраиому таким чином хви.чеводт який впкористовусгься ирн ЛЕ-шшробуигшня\ матер|"ал1в в атресивних середонишах

. 2«

l

2.4. Розроблено дш орнгшальш методики АЕ-визначення нижпього порогового значения коеф|'щента штенсивносп папружень Klscc у високомщних материалах при корозишому розтрюкуванш, яю бщпов1дно дають можлив1сть значно скоротити час знаходження KIlce i спростити процес досладжень. В основу nepuio'i методики покладено теорстнчну залежжсть, що зв'язуе величину KIscc i час, якнй пройшов В1Д моменту прикладання навантаження до першого стрибка TpimiiHH. Для реагнзацп другоУ методики за крнтерш росту тратили приймалоея перевершення параметрами сипкшв АЕ певногс, встановлсного на зразках з концентратором, граничного piaiw. Методики апробовано на стал1 9ХФ, що знаходилася у pi3imx середовищах.

2.5. Запропоновано методики АЕ-визначення воднево'1 пошкодже-iiocTi конструкшйних MaTepianiß. Перша з них грунтуеться нааналЫ параметр1'в сигналт АЕ в процес! охолодження сталей го'сля дн на них водню високнх концситрашй. Цю методику використано для подбору найбшьш тр1щин0фимк01 технологи наплавлення реакторш гтдрокрекшгу иафти та для створення у спецвиробах певно! густини фрагментащй. Показано, то визначалышй вплив на процее гршшноутворення мае водснь у портняшп ¡з температурннм фактором. Друга методика базусться на експериментально встановленому факп появи снгнал1в АЕ у наводпених мат ер ¡ал ах на бшьш paintix етапах статичного навантаження, ш'ж у неиаводнених. Методику апробовано при неруйшвному внзначенш методом АЕ ьодневого пошкодження сталей труб теплоенергетичиого обладпання.

ОСНОВШ ПУБЛ1КАЦП

1. Андрейкие А.Е., Лысак Н.В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов разрушения. - Киев: Наукова думка, 1989. -176 с. -

2. Андрейкие А.Е., Лысак Н.В., Сергиенко О.Н., Сксшшаш В.Р. Теоретические концепции метода акустической эмиссии в исследовании процессов рздрушения//Препрннт N 137 ФМИ им. Г.В.Карпенко АН УССР. - 1987. - 49 с.

3. Лндрейкие А.Е., Лысак Н.В., Скальский В.Р., Сергиенко ОМ. Методические аспекты акустической эмиссии при определении статической трещиностойкости материалов//Препринт N 165 ФМИ им Г.В.Карпенко АН УССР. - 1990. - 34 с.

•4. Скальський В.Р., Ачдрейш O.G., Лисак M.B. i Utuii. Елсктронш засоон для проведения досш'джень тршшностшкост! MaTepianiß по

Z9

сигналах акустичноУ ем|'сн//Прспринт N 195 ФМ1 ím. Г.В Карпенка HAH Укра'ит. * 1995. - 38 с.

5. Лысак H.В., Кулык З.С. Исследование поля перемещений в упругой плоскости при мгновенном образовании трещпн//ФХММ". -1982. -N 2. -С. 98-102.

6. Андрейкчв А.Е., Лысак ff. В. Определение пяраметроп трещиностойкоети материален с помощью характеристик акустических снгналов//Докл. АН УССР, сер.А,- 1983,- N7. - С.25-27.

7. Андрейкчв А.Е., Лысак Н.В. Использование акустической эмиссии для оценки трещиностойкости материалов при монотонном лзгружешш//ФХММ. - 1983. - N 4. - С. 110-114.

Ъ. Лысак Н.В., С Кольский В.Р. Исследование субкритического роста трещин с помощью акустической эмиссии//ФХММ. - 1986. - N 4, -С. 113-114.

9. Ткач АН., Лысак Н.В., Юськив Т.Я. и др. Методические особенности определения статической трещнностоикости чугуиов//ФХММ - 19SS. - N 1. - С. 68-73.

10. Лисак M.fí., Скальский В.Р., каницьюш Я.Л. г iiwti. Застосування методу акустичиоУ cm¡cíí для дослщжепня утяоренпя Tpiniiiii гид захненою наплавкою nopnycin реакторж//ФХММ. - 1989. -N 2. -

С. 79-81.

11. Лысак II.В., Скальский В.Р., Сергиенко О.Н. Исполыование метода акустической эмиссии для исследования разрушения чугунов/УТДиНК""..- 1989. -N 3, - С,3.-45.

12. Лысак Н.В., Скальский В.Р., Лучко И.И Акустическая эмиссия и разрун/сние бетона при статическом нагруженип/УИзвестня кисших учебных заведении. Строительство и архитектура. - 1989. -N 12. -

С. 48-51.: ■ ■ '

13. Апдрейкие. А.Б., Лысак Н.В. Зависимость параметров сигналов акустической эмиссии от геометрических характеристик склочной треппшы/ГГДнНК - 1990. - N 1. - С. 9-17.

14. AiiöpctiKUß А.Е., Лысак Н.В., Сергиенко О.И. Моделирование процессов . локального ' разрушения, сопровождающегося акустической эмиссией а материалах и изделиях. (Сообщите 1)//ТДиН1< - 1990. -N 3. - С. 9-20.

15. Андрейкчв А.Е., Лысак Н.В., Каленскнй В.Р. и др. Диагностика развития трещин по границе сплавления в паводороженньгч образцах// ТДиИК. -1990. - N'3. - С. 32-36.

'ФХММ-' "ТДнИК-

<!чипш - xHMii'iecxai механик;! материалов ■ Техжнесктя диагностика « нсра-адшаюший контроль

16. Андрейав O.C., Лисак М.В., Серг(снко ОМ, Скальський В.Р. Застосування методу акустично? eMicii при дослщженш MaicpianiB у водпевому та корозШному середовищах//ФХММ. -1990. - N 5.-

С. 26-36.

17. Повышение стойкости нержавеющего металла, наплавленного на сталь 10Х2ГНМА, против отслоения при эксплуатации в среде водорода/Каленский B.IC, Николенко Т.Ю., Козин А.Н., Иваницкий ЯЛ., Лысак Н.В., Скапьский Д.Р.//Автоматическая сварка. - 1990. -N12.-С. 27-33. ;

18. Андрейкие А.Е., Лысак Н.В., Сергиенко О.Н. Моделирование локального разрушения, сопровождающегося акустической эмиссией в материалах и изделиях. (Сообщение 2)//ТДиИК. -1991. -N 1. -

С. 59-65.

19. Лысак Н.В., Скапьский В.Р., Сергиенко О.Н. О методологии АЕ-диагностировашш трещннообразовання//ТДиН1С.-1991.- N3. - С. 9-14.

20. Лысак Н.В. Об акустико-эмиссионнои оценке прочности материалов при малоцикловом нагружешш//ТДнИК. - 1992. - N 3, -С. 18-25.

21 .ЛысакН.В. Теория акустико-змиссионной дефектометрии в телах с трешлиой/УДоклады и тезисы III Всес.. научн.-производств.. конференции по акустической эмиссии. - Обнинск, 1992. - С. 71-80.

22. Лысак Н.В. Теоретические аспекты определения параметров плоских трехмерных трещин методом акустической змиссии//Там же.'-С. 89-9.1. ■ '

23. Андрейкие А.Е., Лысак Н.В., Скапьский В.Р., Сергиенко О.Н. Методика определения Klscc стали в среде водорода с помощью метода акустической эмиссии/ЯДиНК. - 1992. - N 1. - С. 18-26.

24. Андрейюв О.С., Лисак М.В., Скальський В.Р. i iiitui. Водневе розтр1'скування метал ¡в i сплав1в та його акустико-емюШний контроль//ФХММ. -1992. - N 4. - С.63-68.

25. Lysak М. V. Theoretical fundamentals of acoustic, emission approach in diagnostic of metals fracturcZ/Collection of Abstracts 8 International Conference on Fracture. Fracture Mechanics: successes and problems. Part.!I. - Kiev, 1993.-P. 626. . ' ~

26. Андрейкие А.П., Лысак H.B., Скалъский В.Р. и dp: Спектральный анализ акустической эмиссии растущей трещины//ТДиНК. - 1993. -N 1.-С. 75-84.

П. Лысак Н.В.,. Скальский В.Р. О направлсности акустико-эмиссиониого излучения при разрушении материалов и ее практическое примененнс/ЛГДнНК. - N 3. - С. 22-32.

28. Лысак Н.В., Скальский В.Р.. Вайнмаи А.Б., Сергиенко О.Н. Определение водородной повреждаемости сталей котельных труб импульсным прозвучнваннем/ЯДнНК. - 1993. - М 3. - С. 58-65.

29. Андрейпс О.С., Сергинко О.М., Лисак MB., Скальсъкий В.Р. Дослщжения вкладу хпиль Релея в акустнчне поле, то випикас при розвптку впутршшього дефекту//ФХММ. -1993. - N 2. - С. 12-19.

30. Лисак М.В., Скальський В.Р. Вплнп швидкост! охолоджения матершлш реактора пдрокрекшгу нафти на тр1щшюут»орення// ФХММ. - 1993. -N б. - С. 105-107.

31. Lysak M.V. Acoustic emission during jumps in subcritical growth of crack in three-dimensional bodies/ZEngineering Fracture Mechanics. -1994.-V.47.N6.-P. 873-879.

32. Лисак M.B: Знаходження оберненого розв'язку задач! при внзначенш параметр1В трщин заданими акустнчноУ емкн7/Тез. доосл. конф. "Техн. диагностика и неразр. контроль в Украине". -Днепропетровск, 1994. - С. 51-52

33 Лисак М.В., Скальський В.Р., Серглсико О.М. Достижения впливу хшшеводу на змшу параметр|'в сигналш акустично? ем1сн//ФХММ -1994.-N 2.-С. 64-70.

З-^ Скальсыаш В.Р., Лисак М.В., Вашшаи А.В. Акустнко-е.\п'спншй л:с год внлвлеппя водпевого пошкодження сталей котлт високого тиску ТЕС статнчним випробува!шям//ФХММ.- 1994. - N4. - С.90-96. 35. Puttasyitk V.V., AnJreykiv О.Ye., Lysak M.V. et al. Decrease of elements risk by acoustic-emission control of stress corrosion craeking//Proccedmds Preprints Symposium "Rise and Economic Evaluation on Failure and Mallunction of Systems". - Lisbon, 1995. -P. 395-404.

36 Лисак M.B. Акустична er.ticbt тд час поощрения btomhoi нлоскоУ трщини довольно! форми в пружному Tini/M>XMM. - 1995. - N 6. -С. 112-115.

37. Andreykiv О. Ye., Lysak M.V., Skalsky V.RJ Method of accelerated evaluation

оГК^ under stress corrosion craclong//Engineering Fracture Mechanics. - 1996. -V 51, №3,- P. 3S7 - 394. ,

38. A.c. 1755121 СССР, Ст 01 N 17/TO. Способ определения порогового козффицне.'па шггепсипносш наирткстЫАидрейкиа А.Е., Скспьский &)Р., Лысак И.В. - Опубл. 15.0S.92. Бюд. N 20.

39. А с. 1758545 СССР, G 01 N 29/04. Способ контроля роста ipeuum в образцах hштерналоа/Аидрейкиа А.Е., Скотский В.Р., Лысак Н.В. - Опубл. 30.08.92. Бюл. N 32.

40. А.с. 1769086 СССР, G 01 N29/01. Способ определения нижнего порогового значения коэффициента шпенсивлосш напряжений/ Ашухч'и-ь« . !.£, Лысак П.В., СтпьсмШ В.Р., Сергиенко О.Н. -Опуб». 15.10.92. Бит. N 38.

АННОТАЦИЯ

Лысак Н.В. Оценка динамики растрескивания конструкционных ; материалов акуеткко-эмисспонным методом. Диссертация на соискание .ученой степени доктора технических наук по специальности 05.02.07 - механика деформируемого твердого тела. Физико-мехшшческии институт нм.Г.Б.Карпенко НАН Украины.

D диссертационной работе разработаны модели образования и . докритического роста трещины в кзазихрупкнх материалах как . излучателя упругих волн при воздействии на них коррозиоино-механнческнх факторов, Разработаны методы установления аналитических зависимостей менаду параметрами трещин и параметрами сигналов АЕ при нозрастаюшем статическом и циклическом нагружешшх, коррозии под напряжением. На их оспозс разработаны скслсрименталыше методики АЕ-определсння параметров докритического роста трещин, АЕ-днагпостнровашш водородной повреждаемости материалов при действии на них механического нагруження и агрессиошгон среды.

ABSTRACT

Lysak M.V The disertation presented for a doctor's degree (technical); speciality 05.02.07 - mechanics of deformable bodies, Karpcnko Physico-Mechabicai Institute, National Acadcmy of Sciences of Ukraine, Lviv, 1995.

The models of crack initiation and its subcritical growth in quasibrittle bodies as the source of elastic wave radiation under effcct of corrosion-mechanical factors are presented in the thesis. The methods of establishment of analytical dependencies between the crack and AE . signal parameters under the effect of increasing static and cyclic loading, stress corrosion have been developed. On their basis the experimental methods for AE determination of the subcritical crack growth parameters, AE-diagnostics of hydrogen damageability of materials under corrosion-mechanical factors effcct have been developed.

Ключош слова: крихке руйнуванпя, водневе розтршкуваиня, . модели трвдш, акустична сшегя, оцшка руйнування, параметрй трщнн, параметр!! сигналов АЕ, методики АЕ-коитролю, корозпшо-мехашчш фактори.