автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Разработка математических моделей, методик и программ анализа акустико-эмиссионной информации при испытаниях металлических материалов на одноосное растяжение

Иа правах рукописи

Муратова Татьяна Александровна

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ, МЕТОДИК И ПРОГРАММ АНАЛИЗА АКУСТИКО-ЭМИССИОИНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОДНООСНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре — 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «КомсомольскиЙ-на-Амуре государственный технический университет» (ГОУВПО «КнАГТУ») на кафедре математического обеспечения и применения ЭВМ.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Крупский Роман Фаддеевич

Официальные оппоненты: . . доктор технических наук, доцент

Бобков Александр Викторович; кандидат технических наук Физулаков Роман Анатольевич

Ведущая организация: Институт металлургии и материало-

ведения им. A.A. БаЙкова РАН

Защита состоится «17» ноября 2006 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д 212.092.03 в ГОУВПО «КнАГТУ» по адресу: 681013, г, Комсомольск-па-Амуре, пр. Ленина, 27, ГОУВПО «КнАГТУ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «КнАГТУ». Автореферат разослан октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Метод акустической эмиссии (АЭ), основанный на регистрации и обработке волн напряжений» возникающих в результате формирования, изменения и разрушения структур различных материалов, является в настоящее время наиболее эффективным для изучения процессов и стадий развития их дефектной структуры и создания систем непрерывного мониторинга ответственных объектов промышленности. Особенностью акустико-эмиссионных исследований является их экспериментальная направленность. Статистическая обработка экспериментальных данных - необходимый и важный этап обработки результатов эксперимента. Осознанное применение статистических методов позволит на основе результатов анализа исходных акустико-эмиссионных данных получить адекватную информацию о процессах деформирования и разрушения материалов.

Существует сотни программных систем, решающих в том или ином виде задачи статистического анализа данных. Данные системы содержат мощное математическое обеспечение и имеют широкие возможности по визуализации результатов анализа в виде графиков, гистограмм и т.п. К особенностям статистических пакетов можно отнести их высокие требования к статистической квалификации пользователя, повышенные требования к аппаратной части ПЭВМ и высокую стоимость. Но, статистические пакеты не ориентированы на конкретную предметную область, так как имеют универсальный характер.

Таким образом, разработка'методик, алгоритмов и программ, используемых на всех этапах статистической обработки экспериментальных данных, получаемых при акустико-эмиссионных исследованиях материалов - от этапа исключения грубых ошибок наблюдения до корреляционно-регрессионного анализа связей между показателями, является актуальной задачей.

Цели и задачи исследования. Целью работы является разработка методик, алгоритмов и программ для определения информативных акустико-эмиссионных характеристик, имеющих статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками материала и их использования для получения адекватной информации о процессах деформирования и разрушения материалов.

Задачи исследования: *

• выполнить статистическое исследование интегральных параметров АЭ;

• разработать методику исключения грубых ошибок наблюдения на основе анализа акустико-эмиссионной информации;

• разработать алгоритмы и программы расчета механических и аку-стико-эмиссионных характеристик образцов, испытываемых на модернизированном комплексе «АЛА-ТОО» ИМАШ-20-75, предназначенном для, исследования кинетики процессов, происходя-

■ / щих в металлах и сплавах при их одноосном растяжении; . ■ • разработать . методику классификации сигналов акустической эмиссии с использованием комплексных параметров АЭ;.

• установить акустико-эмиссионные характеристики, имеющие статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками и построить математические модели связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристи-

. ■ ■ КЗ МИ. ' •• • - ■ .

'Методы й средства исследования. Для исследования и решения задач» поставленных в работе, были использованы методы математической статистики, а также натурный эксперимент, заключающийся в механических испытаниях образцов из металлических материалов на одноосное растяжение.

Научна« новизна работы: . • Построены однофакторные математические модели, устанавливающие однозначное соответствие между кинетикой деформирования и разрушения материалов, описываемой диаграммой растя.,- жсния, и кинетикой изменения сигналов АЭ, интерпретируемой ее интегральными параметрами.

• Определены акустико-эмиссионные характеристики: параметры АЭ и их критические точки, имеющие статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками. .

* • Предложена методика исключения грубых ошибок наблюдения, . основанная на статистическом анализе интегральных параметров АЭ.

• Предложена методика классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двухпараметрического распределения в координатах комплексных параметров: Кр мод, Кг.

• Разработаны алгоритмы и программы статистической обработки экспериментальных данных, получаемых при акустико-эмиссионных исследованиях материалов — от этапа исключения грубых ошибок наблюдения до корреляционно-регрессионного анализа связей между акустико-эмиссионными и механическими ха рактеристиками.

Практическая значимость работы. Разработанный комплекс программ может быть использован при обработке экспериментальных данных,

получаемых при испытаниях на одноосное растяжение, на модернизированном комплексе «АЛА-ТОО» ИМАШ-20-75. Построенные математические модели могут быть использованы для прогноза предельных значений механических характеристик материала, а также для идентификации физических процессов, возникающих при деформировании и разрушении материалов.

На защиту выносятся:

• математические модели связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками;

• методика исключения грубых ошибок наблюдения, основанная на статистическом анализе интегральных параметров АЭ;

• методика классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двухпараметрического распределения в координатах «Кр.мо.1 - Kf»; ■ . ;

• алгоритмы и программы статистической обработки экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ' следующих научных конференциях: XX научно-техническая конференция ОАО КнААПО «Создание самолетов — высокие технологии» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2004 г.); ХИ ежегодная международная конференция «Современные методы и средства неразрушатощего контроля и технической диагностики» (г. Ялта, 2004 г.); всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы и пути решения инвестиционной и инновационной политики на предприятиях Хабаровского края. Технопарки. Инновационные центры» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2004 г.); международная научно-практическая конференция «Повышение эффективности инвестиционной и инновационной деятельности в Дальневосточном регионе и странах АТР» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2005 г.); VIII РоссиЙско-Китайский симпозиум «Новые материалы и технологии» (КНР, 2005 г.); Ш-я евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» (г. Москва, 2006 г.); б-я международная научно-техническая конференция «Инженерия поверхности и реновация изделий» (г. Ялта, 2006 г.). *

Реализация работы. Разработанное программное обеспечение используется в лаборатории «Диагностика и неразрушающие методы контроля» научно-производственного отдела ОАО «КнААПО» при обработке результатов исследований кинетики накопления повреждений в образцах металлов, используемых в авиационной технике, а также в учебном процессе и в научно-исследовательской работе аспирантов кафедры «Материаловедение и технология новых материалов» ГОУВПО КнАГТУ.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ: Получены 3 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ/

. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения. Работа изложена на 151 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунка, 8 таблиц. Список использованных источников включает 117 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении н в первой главе обоснована актуальность выполненных в диссертации исследований, сформулированы цель и задачи работы, ее практическая значимость, возможное применение, а также приведен обзор литературных источников, в которых рассматриваются вопросы применения аппарата математической статистики при анализе акустико-эмиссионной информации.

В литературных источниках встречается два вида* статистического анализа акустических данных: полученных для отдельно взятого образца и полученных для серии образцов. Для анализа акустико-эмиссионных процессов, происходящих в отдельно взятом образце, к статистическим методам обращались следующие авторы: Ашихмин В. Н., Баранов В. М., Брагинский А* П., Волков В, А., Дробот Ю. Б., Кудрявцев Е. М, Кудряшов С. В., Макаров П. В., Медведев Б. М., Молодцов К. И., Муравьев В. И., Не-федьев Е. Ю., Попов А. В., Расщепляев Ю. С., Семашко Н. А., Трусов П. В. и др. Данное направление акустико-эмиссионных исследований не позволяет сделать переход от. исследования процессов, происходящих в отдельно взятом образце, к исследованию процессов, происходящих в материале образца при его деформировании и разрушении. Для этого необходим статистический анализ серии", образцов. , ,

В работах Артюхова В. И., Брагинского А. П., Вакар К. Б., Добровольского К>, В., Макарова В. И., Медведева Б..М., Писаренко Г., С., Стрельченко В. А., Стрижало В. А., Филоненко С. Ф. и других авторов приводятся результаты статистического исследования процессов, происходящих в металлах и сплавах в условиях их деформирования и разрушения. Из данных работ следует, что на сегодняшний день не существует единого подхода к оценке резко выделяющихся выборочных данных на основе анализа акустико-эмиссионной информации. В'ряде работ используются понятия «типичная диаграмма», «типичная зависимость» и при этом отсутствует какое-либо описание способа получения данных характеристик.

* Данное разделение в определенной степени является условным. " Под серией автор понимает количество образцов не менее 30 шт.

В отдельный раздел выделен обзор публикаций, в которых рассматриваются вопросы использования статистических методов при исследовании интегральных параметров АЭ. Информационные возможности интегральных параметров АЭ исследовали Быков С. П., Головинский А. Г.; Иванов В. И., Лезвинская Л. М., Муравин Г. Б., Киселев А, В., Филоненко С. Ф., Семашко Н. А., Туйкин О. Р., Шип В. В.» Ширяев А. М., Юдин А. А., Dunegan Н. L., Härtbower С. Е.,.Reuter W. G., Morais С. F., Tatro С. А. и другие авторы.

Наиболее перспективным направлением акустико-эмиссионных исследований, по мнению ряда авторов (Муравин Г. Б., Лезвинская Л.. М., Шип В. В. и др.), является использование комплексных параметров АЭ, что, однако, не исключает применения в экспериментальной практике интегральных параметров АЭ.

С позиций практического использования метода АЭ является важным расширение списка информационных возможностей его параметров, к которому может привести более полное использование аппарата математической статистики. Успешное применение метода АЭ возможно на основе использования корреляционных связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками. Выполненный обзор литературных источников показал, что во многих случаях статистический анализ акусти-ко-эмиссионной информации проводился не в полном объеме. Поэтому задачу установления корреляционных связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками нельзя считать решенной.

"Во второй главе описываются алгоритмы расчета механических и акустико-эмиссионных характеристик. Здесь же-приводится описание методики экспериментальных исследований.

Для проведения экспериментов был использован модернизирован-; ный комплекс оборудования, выполненный на базе испытательной установки «АЛА-ТОО» ИМАШ-20-75.

В результате испытаний образцов на растяжение был получен набор акустических и механических данных. Механические данные: время (t), с;

напряжение (сг), МПа; абсолютное удлинение образца (Д^), мм. Акустические данные, характеризующие каждый акустический сигнал: момент на-' ступления события (tc), с; амплитуда сигнала (U), В; длительность сигнала (т), мкс; энергия сигнала (Ес), мВ2-с.

На рис. 1 показана полная функциональная схема расчетов. На первом этапе алгоритмы создавались и отлаживались в среде MathCÄD, конечная ' реализация алгоритмов была выполнена в среде Borland С++ Builder. , -' * .. ' .' , ' -

По механическим данным для каждого образца была построена диаграмма растяжения в координатах «напряжение - относительное удлине-

ние» («а - с»). Так как кривая о(е) на начальном участке имеет небольшой прогиб, являющийся следствием недостаточной жесткости нагружающего устройства, то для определения механических характеристик образцов была выполнена соответствующая корректировка экспериментальных данных. По диаграмме растяжения были определены механические характеристики образцов, вычисление которых регламентируется ГОСТ 1497-84: предел пропорциональности (апц), предел упругости (ао,оз), модуль упругости (Е), предел текучести условный (сго,2)> предел прочности (св), относительное удлинение после разрыва (5), а также дополнительные параметры - моменты времени наступления механических пределов (,

*ойМ» *<то1> ) и время «жизни» образца (1^). Выполнение всех расчетов

обеспечивает программа ПЗ (см. рис, 1).

Рис. 1. Функциональная схема комплекса программ

По акустическим данным были рассчитаны критические точки параметров АЭ. Для определения данных характеристик был разработан алгоритм (профамма П<1 на рис. 1), в котором для каждого образца рассчитываются интегральные параметры АЭ: суммарный счет АЭ и суммарная

энергия АЭ*; рассчитывается характеристика скорость счета АЭ (И), для которой определяются: момент времени, соответствующий началу непрерывного ее возрастания (!„), максимальное значение (Й^) и соответствующий ему момент времени (ц ); начиная с момента времени 1П, находятся максимальное значение энергии (Ес^), момент времени, ему соответствующий и момент времени, соответствующий «центру тяжести» скорости счета ). Последняя характеристика предлагается автором и рассчитывается по аналогии с формулой для центра тяжести, при этом область, ограниченная кривой Ы^) и осью времени, рассматривается как геометрическая фигура, состоящая из большого числа прямоугольников одинаковой ширины.

Значения всех вычисленных характеристик были использованы в качестве исходных данных для корреляционно-регрессионного анализа.

В третьей главе приводятся результаты статистического исследования интегральных параметров АЭ и описывается разработанная автором методика исключения грубых ошибок наблюдения. Программа [10] (П1) выполняет точечное оценивание основных числовых характеристик. Для этого графики накопления числа и энергии событий АЭ для всех образцов приводятся к единой сетке по оси абсцисс, для которой временной интервал, прошедший от начала воздействия на образец до его разрыва, принимается равным условной единице. Далее в каждом из узлов сетки рассчитываются среднее арифметическое и размах вариации, определяются номера образцов, которым соответствуют крайние отклонения. Так как в исходном виде данные мало пригодны для исследований, то в кгокдом узле сетки строится интервальный ряд распределения с использованием правила Старджесса. По' интервальному ряду распределения рассчитываются значения среднего взвешенного хв, моды Мо, медианы Ме , дисперсии

о2, среднего квадратичного отклонения о, коэффициента вариации и, характеристик асимметрии и эксцесса.

Полученные результаты" позволили сделать следующие выводы;

1, Имеется существенное различие между крайними характеристиками, построенными по минимальным и максимальным значениям признаков, что относится к двум исследуемым интегральным параметрам АЭ. Экспериментальные данные двух образцов, для которых было зафиксировано большинство максимумов по количеству событий АЭ (=58%) и по значениям суммарной энергии событий АЭ (-82%), возможно относятся к

* Накопление числа событий АЭ СШ) и накопление энергии событий АЭ (ХЕ) - понятая, которые используются в работе, как эквивалентные приведенным понятиям.

" Некоторые результаты работы программы П1 представлены на рис. 2,,, ' ' ;'

грубым ошибкам наблюдения и их следует исключить из дальнейшего исследования.

Рис. 2. Значения числовых характеристик эмпирического распределения в соответствии с диаграммой растяжения

2. До определенного момента времени интегральные характеристики различных образцов существенно отличаются друг от друга, после него различия между ними уменьшаются. Меньше всего отличаются интеграль-

и

ньге характеристики разных образцов друг от друга на стадии развития магистральной трещины.

3. Характеристики накопления числа событий АЭ и накопления энергии событий АЭ большинства образцов лежат ниже соответствующих усредненных характеристик, из чего следует, что последняя не может быть использована в качестве типичной характеристики. Так как, начиная с определенного момента времени, модальный интервал все время меняет свое положение, то соответствующая характеристика также не может быть использована в качестве типичной характеристики. Таким образом, в качестве типичной характеристики может быть выбрана только медианная характеристика, по значениям которой можно объективно судить об исследуемых интегральных параметрах АЭ.

На основании полученных результатов было выполнено исключение грубых ошибок наблюдения. Для оценки резко выделяющихся членов выборки используются различные методы, которые применимы, если известно распределение, которому подчиняются наблюдаемые случайные величины.

Для выяснения закона распределения генеральной совокупности в каждом временном сечении двух исследуемых характеристик были проверены гипотезы о том,' что генеральная совокупность: распределена нормально; имеет показательное распределение; распределена по закону Вей-булла; имеет гамма распределение; имеет логарифмически нормальное распределение; распределена по закону Релея! Проверку гипотез с помощью критерия Пирсона при двух значениях уровня значимости а: 0,05 и 0,01 выполняет программа [11] (П2).

Оценки параметров проверяемых распределений:

a) для нормального распределения: хв и ст;

b) для показательного распределения: Х = 1/х7;

c) для распределения Вейбулла: Ъ и с, которые определяются из решения системы уравнений:

, 2х,в-Ш(х,)

¡-I

X X

<1) для гамма распределения: X = —|-, у = —;

ст а

е) для логарифмически нормального распределения: хв и о;

1 1" 2

0 для распределения Релея: а =-]Гх, .

2'п >1

Вероятности попадания случайной величины в интервалы (х0.,хк.)

(или

a) для нормального распределения: -

b) для показательного распределения:

лла: Р!=е^ , ь > -е^ ь > ;'.

с) для распределения Вейбулла с1) для гамма распределения:

Г(у) ^ Г(у) 5 . о

... е) для логарифмически нормального распределения:

Р, = -¿=2|| —т==2? е"1''2^ ; ^г - о

(".¡-"ч)' (»к ¿-«чУ 1) для распределения Релея: Pi =е 24 —е .

В результате анализа полученных результатов было выявлено, что в большинстве узлов двух исследуемых характеристик либо выполняется гипотеза о показательном законе распределения, либо данные наблюдений согласуются с гипотезой о нормальном законе распределения..

Для оценки резко выделяющихся членов выборки на отрезках временной оси, где справедливо показательное распределение, был использован критерий Р. Фишера:

шах Х( Лтабл <ЛВ = 'Г" .

IX

ы

где справедливо нормальное распределение — критерий Романовского:

где п - количество образцов; х,- элемент выборки; х. - выделяющийся элемент выборки; хЕ — среднее взвешенное приемлемых результатов. Во всех узлах была. выполнена проверка гипотезы о принадлежности резко выделяюще гося значения выборке с помощью критерия Ирвина:

где х„ - выделяющийся элемент выборки; х„.] - второй выделяющийся элемент выборки. • ' " ' ' *

- ■ По результатам программы П2, было принято решение об исключении из дальнейших расчетов экспериментальных данных двух образцов, которые были отнесены к грубым ошибкам наблюдения. Далее были повторно вычислены все числовые характеристики, анализ значений которых позволяет заключить, что все приведенные выше выводы в основном остаются действительными.

Необходимо отметить, что расчеты, выполняемые в программах [10] и [11], практически невозможно выполнить, используя средства статических пакетов. Например, в системе 5ТАТ13Т1СА, в качестве переменных выступают исследуемые величины, случаев - значения, которые они принимают. В описанном исследовании элементы выборки представляют собой не отдельные значения, а характеристики: суммарный счет и суммарная энергия. Количество узлов для построения данных характеристик зависит от времени «жизни» образца/Таким образом, выполнение аналогичных расчетов средствами статистического пакета потребует решения определенных проблем, а результаты будут ненаглядны и статичны, так как их получение возможно только для фиксированного количества узлов.

В четвертой главе описывается разработанная автором методика классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двухпараметри-ческого распределения в координатах «Крмод — Кг».

Кр — комплексный параметр, ■ вычисляемый по ' формуле:

Кр - ЩЕс/т2). Для удобства представления двухпараметрического распределения предлагается г следующая модификация формулы: Крмод =Бс/х2 . Для каждого образца была построена гистограмма распределения модифицированного параметра Кр, которая имеет перегиб, наблюдаемый для большинства образцов в пределах от 549 до 627, что соответствует значениям Кр от 2,74 до 2,797. Таким образом, полученные результаты согласуются с данными, приведенными в литературных источниках.

Кроме значения Кр.мод для каждого зарегистрированного сигнала был определен его коэффициент формы Кг по'формуле: Кг = Ес/(и2 - т). Значение Кг — 0,333 является индикатором степени коррелированное™ импульсного потока!

На основании выше изложенного для каждого образца была построена диаграмма двухпараметрического распределения в координатах «Кр.МОд — Кг» (см. рис. 3) и АЭ сигналы были разделены на четыре группы двумя прямыми:

1 • Кр.м(и1 = КрЬ где Крк - значение параметра Крм<ш соответствующее концу интервала перегиба его гистограммы распределения.

■ 2. Кг-0.333. .

Выполнение описанных выше расчетов обеспечивает программа [12] (П5). Кроме того, данная программа позволяет выполнять статистический анализ параметров сигналов АЭ в каждой условной группе* а также отслеживать кинетику регистрации сигналов АЭ и значения их основных параметров в соответствии с диаграммой растяжения (см. рис. 4). Фиксируя сигналы АЭ в реальном масштабе времени на плоскости «Кр мод - Кг», можно судить на какой стадии деградации структуры находится материал объекта. Появление сигналов АЭ первой и второй группы может являться предупреждением к остановке объекта и необходимости структурного анализа его материала. ^

1

Кг 0.9 0.8 ' 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

--*■!»• ( | : 3 * Г ......... 1-я I » "

: 4-я ( 1 1 1 •

0.1

10

100

1 10

Кр.МОД 1104

Рис. 3. Двухпараметрическое распределение «Криод —

В питой гла»е приводятся результаты построения моделей связи между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками. В диссертации были выполнены два вида корреляционного анализа: между критическими точками параметров АЭ и механическими характеристиками, рассчитанными для серии образцов, и между акустическими параметрами и механическими напряжением и деформацией, наблюдаемыми в отдельно взятом образце. Измерение тесноты связи между результативным (У) и факторным (X) признаками было выполнено с помощью непараметрического показателя связи — рангового коэффициента Спирмена. Значимость коэффициента корреляции была проверена на основе ^критерия Стьюдента при уровне значимости 0,05.

На основании результатов корреляционного анализа был выполнен регрессионный анализ: оценка параметров моделей осуществлена методом наименьших квадратов и методом средних, для решения систем линейных уравнений использован метод Гаусса с выбором главного элемента в столбце. Выполнение всех расчетов обеспечивает программа П6.

.Ц. В

1

о

800 600 400 200 0

9000

а)

- • «. »,- » . 0 20

имп.

б)

Т

40

60

20

40

60

мВ2 С

6000 -3000

с

В)

20

Г

Р У п п ы

► *).....

сазосхе>ш

40 п—

60

эо—©-—о----

--------,—0.

м

-4—<ясэ

171

ш

(Е|СО-

I '

120

сГ

Рис. 4. Амплитуда (а), суммарный счет (б), суммарная энергия (в) и кинетика излучения АЭ сигналов (г) и соответствии с диаграммой растяжения (д)

При проведении корреляционного анализа связей между показателями, полученными для серии образцов, в качестве факторного признака выбиралась одна из рассчитанных критических точек параметров АЭ: 1п,

, ^, » И,™«» Ес^; значения коэффициента Крмод, соответствующие началу и концу интервала перегиба его гистограммы распределения; количество сигналов АЭ в % по группам (П), пг, п3, пД В качестве результативного признака выбиралось рассчитанное значение одной из механических характеристик: супи, с0.05, а02, св, г0(щ, гао т, г, Е, 6,

Результаты расчетов показали, что из двенадцати рассмотренных критических точек параметров АЭ статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками имеют только три: момент времени начала непрерывного возрастания скорости счета - 1п; момент времени «центра тяжести» скорости счета - ; момент времени, соответствующий значению максимума энергии - . В таблице 1 приведены

некоторые результаты расчетов. Анализ кинетики рассматриваемых аку-стико-эмиссиониых и механических характеристик показал, что для практики акустико-эмиссионных исследований имеют значение не все выявленные корреляционные зависимости н имеет смысл выполнить регрессионный анализ: между. 1П и Ств; между ^ и следующими показателями:

Св, ^ ,между ^ и следующими показателями: <тв, I , 5.

Таблица 1

Значения рангового коэффициента Спирмена -

X У

СГпц СТо,05 СТо,2 6

0,731 0,689 0,681 0,536 - - -

0,530 0,719 0,854 0,791 0,653

0,551 0,534 0,543 0,603 0,626 0,604

- Регрессионный анализ показал, что связь между и ств; и ств, • и ов наилучшим образом описывается логарифмическими за-

висимостями вида:

.... > М =а0+а! ^КА, связь между Ц и , Ц, 5 наилучшим образом описывается гиперболическими зависимостями вида: . ■

. • . . М = а0 +а,/КА,

где М - значение механической характеристики; КА - значение критической точки параметра АЭ; ао и а( - постоянные коэффициенты для данного типа материала и условий испытаний. В случае, когда связь между акусти-ко-эм исси он но й и механической характеристикой одинаково хорошо описывалась несколькими зависимостями, выбиралась та, в которой коэффициент ао, отражающий влияние на результативный признак неучтенных факторов, был меньше.

На рис. 5 показаны эмпирические и вычисленные по построенным моделям значения механических характеристик: предела прочности, момента времени ему соответствующего, времени «жизни» и относительного удлинения образца после разрыва в зависимости от момента времени «центра тяжести» скорости счета (см. рис. 5 а, 5 6, 5ви5г соответственно). Проверка значимости коэффициентов построенных моделей с помощью I-критерия Стьюдента показала, что все коэффициенты являются статистически значимыми. Проверка адекватности моделей по Р-критерию Фишера показала, что все построенные модели в целом являются адекватными. Значения средней ошибки аппроксимации ё не превысили 5%, Построенные модели могут быть использованы для осуществления прогноза предельных значений механических характеристик материала..

у= 198,5-8570/х

у - -485,3 + 507,97 х

1,с

X,

•а в

ООО ,

450

Ч

ООО

)

140 120 100

80 90 100 110 120

а> с

у = 225,63 -10630/х

1 - 1 . и | ■■

Оп!^

8,%

° ООО

УЬ

--------\........ ё = 2,9 Ли ,.

80

90

100 В)

ПО

120

Рис. 5. Результаты регрессионного анализа для стали 45

При проведении корреляционного анализа связей между показателями, полученными для отдельно взятого образца, в качестве факторного признака выбирался один из следующих параметров АЭ: и, т, Ес, Кг, Кр.чод, ГЫ, N, ХЕ. В качестве результативного признака рассматривались механические напряжение и деформация. Анализ был выполнен для трех материалов: стали 45, титановых сплавов ОТ 4 и ВТ 20. -

Для измерения тесноты связи между параметром АЭ и механическими характеристиками были сформированы новые массивы механических данных, т.е. были найдены значения напряжения и деформации, наблюдаемые в моменты времени регистрации сигналов АЭ и в узлах временной сетки накопительных характеристик. Самые высокие и стабильные значения коэффициента корреляции были получены для связи между интегральными параметрами АЭ и механическими напряжением и деформацией. Значение коэффициента корреляции составило не меньше 0,95.

_ . На рис. 6 показаны зависимость напряжения (6 а) и зависимость деформации (6 б) от суммарного счета для стали 45; На кривых изменения механической характеристики от интегрального параметра АЭ можно выделить два практически прямолинейных участка. Результаты расчетов показали, что смена угла наклона участков соответствует моменту времени начала непрерывного возрастания скорости счета - . Таким образом, первый участок соответствует стадии деформирования, когда изменения, происходящие в образце, не являются критическими; второй участок соответствует стадии деформирования, когда в образце происходят необратимые изменения!

На рис. 7; показаны зависимость напряжения (7 а) и зависимость деформации (7 б) от суммарного счета для сплава ОТ 4.

Рис. 6. о(£М), е(2Н) и регрессионные зависимости для стали 45

1800 2700 3600 4500 5400 63СИ) 7200

900 1800

)

800 а, МПа

600

400

2700 -3600 4500 5400 6300 7200

имп.

200

0 100 200 300 400 ^ с 500

Рис. 7. о(ХН), е(Х>0 и регрессионные зависимости в соответствии с диаграммой растяжения для сплава ОТ 4

На кривых изменения механической характеристики от интегрального параметра АЭ можно выделить три участка. Первая смена угла наклона участков на всех четырех кривых о(ХМ), е(ХИ), сг(£Е) и е(£Е) происходит в один момент времени, который автор связывает с окончанием стадии чисто упругой деформации в материале образца (см. рис* 7 в). Вторая смена угла наклона участков на кривых о(£М) и о(52Е) (точка 2) происходит вблизи точки предела пропорциональности. Вторая смена угла наклона участков на кривых е(ХМ) и е(£Е) (точка 3) происходит вблизи точки предела прочности.

В результате регрессионного анализа было установлено, что на каждой стадии деформирования механическая характеристика и интегральный параметр АЭ связаны линейной регрессионной зависимостью вида:

М = а0 + а,1Р,

где М — значение механической характеристики; 1Р — значение интегрального параметра АЭ; ао и а! - постоянные коэффициенты для данного типа материала и условий испытаний. В таблицах 2-3 представлены результаты регрессионного анализа для двух материалов: стали 45 и титанового сплава ОТ 4.

Проверка адекватности моделей по Р>критерию Фишера показала, что все построенные модели в целом являются адекватными. Значения средней ошибки аппроксимации, полученные для второго и третьего участков, не превышают 6%. Значения ё, полученные для первого участка, заметно больше и среди них имеются значения, превышающие допустимый уровень 12-15%. Данный факт автор связывает с процессами, возникающими в поверхностном слое, полученном в результате газолазерного раскроя испытываемых образцов. Построенные однофакторные математические модели могут быть использованы для идентификации физических процессов, сопровождающих процессы деформирования и разрушения материалов и для принятия соответствующих решений.

Таблица 2

Результаты регрессионного анализа для стали 45

Участок 1 Участок 2

ао е ао е

о(5>0 4,41 9,99 9,7 497,8 0,043 1,8

7,2-Ю-4 3,3-ю-4 10,1 0,019 1,0-10"5 2,9

с(ХЕ) 51,5 6,7-105 33,3 511,8 437,4 1,4

е(1Е) 4,0-10"3. . - 24,9 .14,2 : 0,024 0,237 2,5

Таблица 3

Результаты регрессионного анализа для сплава ОТ 4

Р(х) Участок 1 Участок 2' Участок 3

ао е.. ®о 3.1 . е а<> .. а, е

64,1 0,4 18,8 173,5 0,16 1.4 606,2 0,02 1,23

6,3-10-1 1,6-10'1 11,9 0,013 3,9-10'6 1,9 -0,13 2,6-10"5 3,0

а(£Е) 57,66 5,4-103 16,7 107,5 4,МО3 1.8 541,9 939,4 1,14

е(1Б) 6,010 3 0,23. 9,9 8-10? 0,138 4,1 -0,17 • 1,07, 3,9

Основные результаты работы и выводы: . 1. Построены математические модели связи

- механических напряжения и деформации с интегральными параметрами АЭ, которые могут быть использованы для идентификации физических процессов, сопровождающих процессы деформирования и разрушения материалов' и для принятия соответствующих решений;

- механических характеристик с критическими точками параметров АЭ, которые могут быть использованы для осуществления

' прогноза предельных значений механических характеристик материала. ■' - '

2, Определены' информативные акустико-эмиссионные характеристики, имеющие статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками:

- интегральные параметры АЭ; суммарный счет и суммарная энергия;

- критические точки параметров АЭ: момент времени начала непрерывного возрастания скорости счета; момент времени «центра тяжести» скорости счета; момент времени, соответствующий значению максимума энергии.

3. Разработаны методики: .

- исключения грубых ошибок наблюдения, основанная на статистическом анализе интегральных параметров АЭ;

- классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двух-параметрического распределения в координатах «Кр МОД - Кг»,

* которая открывает новые перспективы для неразрушающего контроля и мониторинга ответственных объектов промышлен-

" НОСТИ. •

4. Разработаны алгоритмы и программы:

- расчета механических и акустико-эмиссионных характеристик образцов, испытываемых на модернизированном комплексе «АЛА-ТОО» ИМАШ-20-75;

- статистической обработки экспериментальных данных, получаемых при акустико-эмиссионных исследованиях материалов, которые можно использовать на всех ее этапах — от этапа ис-

; ключения грубых ошибок наблюдения до корреляционно-регрессионного анализа связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками. *

Основные положения диссертации опубликованы в работах: .

1. Муратова, Т. А. Статистический анализ интегральных параметров акустической эмиссии /Т. А. Муратова, Н. А. Семашко, Р. Ф. Крупский //Создание самолетов - высокие технологии: материалы XX науч.-техн. конф. ОАО КнААПО, Комсомольск-на-Амуре, 2004 г. - Москва, 2004. -С. 302-304.

2. Крупский, Р. Ф. Метрологическое обеспечение акустико-эмиссионных исследований /Р. Ф. Крупский, Т. А. Муратова, Н. А. Семашко //Современные методы и средства неразрушающего контроля н технической диагностики: материалы XII ежегодной междунар. конф., Ялта, 2004 г. - Киев, 2004. - С. 44-45.

3. Исключение грубых ошибок наблюдения при акустико-эмиссионном исследовании деформации и разрушения конструкционных сталей /Н. А. Семашко, Т. А. Муратова, Р. Ф. Крупский, В. Н. Логинов //Проблемы и пути решения инвестиционной и инновационной политики на предприятиях Хабаровского края. Технопарки. Инновационные центры: материалы Всерос. науч.-практ. конф., Комсомольск-на-Амуре, 2004 г. -Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ»; 2005. - 4.2. - С. 63-66.

4. Муратова, Т. А. Использование комплексных параметров акустической эмиссии для исследования кинетики пластической деформации и разрушения конструкционных сталей /Т. А. Муратова, Р. Ф. Крупский, Н. А. Семашко //Контроль. Диагностика. - 2005. - № 5. - С. 13-15,

5. Semashko, N. A. Application of methods of mathematical statistics to processing acoustic emission, information /N. A. Semashko, R. F. Krupskiy, B. N. Mar'in, T. A. Muratova //New materials and technologies: selected proceedings of the 8th China-Russia symposium, China, 2005.

6. Комплексные параметры акустической эмиссии и их применение /Н. А. Семашко, Т. А. Муратова, Р. Ф. Крупский, А. В. Купов//Повышение эффективности инвестиционной и инновационной деятельности в Дальневосточном регионе и странах ATP: материалы междунар. науч.-практ.

конф., Комсомольск-на-Амуре, 2005 г, - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. - 4.2. - С. 6-11.

7. Муратова, Т. А. Корреляционно-регрессионный анализ результатов акустико-эмиссионного эксперимента /Т. А. Муратова, Н. А. Семашко, Р. Ф. Крупский //Прочность неоднородных структур: материалы III Евразийской науч.-практ. конф., Москва, 2006 г. — Москва: МИСиС, 2006.

8. Семашко, Н. А. Корреляционно-регрессионный анализ параметров акустико-эмиссионной информации при испытаниях металлических материалов /Н. А. Семашко, Т. А. Муратова, Р. Ф. Крупский //Инженерия поверхности и реновация изделий: материалы 6 междунар. науч.-техн. конф., Ялта, 2006 г. - Киев, 2006. - С. 160-161.

9. Оценка структурной эволюции металлических материалов в процессе деформации и разрушения по комплексным параметрам акустической эмиссии /Н. А. Семашко, В. В. Рощупкин, А.И. Чернов, Р. Ф. Крупский, Т. А. Муратова, М. Е. Пруцков //Деформация и разрушение материалов. -2006.- № 10.

10. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004610688. Статистическая обработка акустических данных /Т. А. Муратова, К. В. Шарлаимов, Р. Ф. Крупский, Н. А. Семашко. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 17.03.2004. - М., 2004.

11. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611074. Исключение грубых ошибок наблюдения в экспериментальном материаловедении /Т. А. Муратова, Н. А. Семашко, В, Н. Логинов, П. А. Кузнецов. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 03.05.2005. -М., 2005,

12. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006612435. Исследование кинетики излучения сигналов акустической эмиссии /Т, А. Муратова, Н. А. Семашко, Р. Ф. Крупский, А. А. Евстигнеев. - Зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 11,07.2006. — М., 2006.

Подписано в печать 06.10.06. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,40. Уч. изд. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ 20050.

Полиграфическая лаборатория ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27

Введение.

1. Анализ применения статистических методов в практике акустико-эмиссионных исследований.

1.1. Статистический анализ акустических данных, полученных для отдельно взятого образца.

1.2. Статистический анализ акустических данных, полученных для серии образцов.

1.3. Информационные возможности интегральных параметров АЭ.

1.4. Об использовании комплексных параметров АЭ.

1.5. Выводы по главе.

2. Расчет механических и акустико-эмиссионных характеристик.

2.1. Методика экспериментальных исследований.

2.2. Расчет механических характеристик.

2.3. Расчет критических точек параметров АЭ.

3. Статистическое исследование интегральных параметров АЭ.

3.1. Точечное оценивание основных числовых характеристик.

3.2. Исключение грубых ошибок наблюдения с использованием ' интегральных параметров АЭ.

4. Комплексные параметры АЭ и их использование для исследования кинетики пластического деформирования и разрушения материала.

5. Построение моделей связи между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками.

5.1. Корреляционно-регрессионный анализ связей между показателями, полученными для серии образцов.

5.2. Корреляционно-регрессионный анализ между показателями, полученными для отдельно взятого образца.

Актуальность работы. Метод акустической эмиссии (АЭ), основанный на регистрации и обработке волн напряжений, возникающих в результате формирования, изменения и разрушения структур различных материалов, является в настоящее время наиболее эффективным для изучения процессов и стадий развития их дефектной структуры и создания систем непрерывного мониторинга ответственных объектов промышленности. Особенностью акустико-эмиссионных исследований является их экспериментальная направленность. Статистическая обработка экспериментальных данных - необходимый и важный этап обработки результатов эксперимента. Осознанное применение статистических методов позволит на основе результатов анализа исходных акустико-эмиссионных данных получить адекватную информацию о процессах деформирования и разрушения материалов.

Существует сотни программных систем, решающих в том или ином виде задачи статистического анализа данных. Данные системы содержат мощное математическое обеспечение и имеют широкие возможности по визуализации результатов анализа в виде графиков, гистограмм и т.п. К особенностям статистических пакетов можно отнести их высокие требования к статистической квалификации пользователя, повышенные требования к аппаратной части ПЭВМ и высокую стоимость. Но, статистические пакеты не ориентированы на конкретную предметную область, так как имеют универсальный характер.

Таким образом, разработка методик, алгоритмов и программ, используемых на всех этапах статистической обработки экспериментальных данных, получаемых при акустико-эмиссионных исследованиях материалов - от этапа исключения грубых ошибок наблюдения до корреляционно-регрессионного анализа связей между показателями, является актуальной задачей.

Цели и задачи исследования. Целью работы является разработка методик, алгоритмов и программ для определения информативных акустику ко-эмиссионных характеристик, имеющих статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками материала и их использования для получения адекватной информации о процессах деформирования и разрушения материалов.

Задачи исследования:

• выполнить статистическое исследование интегральных параметров АЭ;

• разработать методику исключения грубых ошибок наблюдения на основе анализа акустико-эмиссионной информации;

• разработать алгоритмы и программы расчета механических и аку-^ стико-эмиссионных характеристик образцов, испытываемых на модернизированном комплексе «АЛА-ТОО» ИМАШ-20-75, предназначенном для исследования кинетики процессов, происходящих в металлах и сплавах при их одноосном растяжении;

• разработать методику классификации сигналов акустической эмиссии с использованием комплексных параметров АЭ;

• установить акустико-эмиссионные характеристики, имеющие статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками и построить математические модели связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками.

Методы и средства исследования. Для исследования и решения задач, поставленных в работе, были использованы методы математической статистики, а также натурный эксперимент, заключающийся в механических испытаниях образцов из металлических материалов на одноосное растяжение.

Научная новизна работы:

• Построены однофакторные математические модели, устанавливающие однозначное соответствие между кинетикой деформирования и разрушения материалов, описываемой диаграммой растяжения, и кинетикой изменения сигналов АЭ, интерпретируемой » ее интегральными параметрами.

• Определены акустико-эмиссионные характеристики: параметры АЭ и их критические точки, имеющие статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками.

• Предложена методика исключения грубых ошибок наблюдения, основанная на статистическом анализе интегральных параметров АЭ.

• Предложена методика классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двухпараметрического распределения в координатах комплексных параметров: Кр.мод, Kf.

• Разработаны алгоритмы и программы статистической обработки экспериментальных данных, получаемых при акустико-эмиссионных исследованиях материалов - от этапа исключения грубых ошибок наблюдения до корреляционно-регрессионного анализа связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками.

Практическая значимость работы. Разработанный комплекс программ может быть использован при обработке экспериментальных данных, получаемых при испытаниях на одноосное растяжение на модернизированном комплексе «AJIA-ТОО» ИМАШ-20-75. Построенные математические модели могут быть использованы для прогноза предельных значений механических характеристик материала, а также для идентификации физи-> ческих процессов, возникающих при деформировании и разрушении материалов.

На защиту выносятся:

• математические модели связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками;

• методика исключения грубых ошибок наблюдения, основанная на статистическом анализе интегральных параметров АЭ;

• методика классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двухпараметрического распределения в координатах у «Кр.Мод - Kf>>;

• алгоритмы и программы статистической обработки экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: XX научно-техническая конференция ОАО КнААПО «Создание самолетов - высокие технологии» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2004 г.); XII ежегодная международная конференция «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики» (г. Ялта, 2004 г.); всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы и пути решения инвестиционной и инновационной политики на предприятиях Хабаровского края. Технопарки. Инновационные центры» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2004 г.); международная научно-практическая конференция «Повышение эффективности инвестиционной и инновационной деятельности в Дальневосточном регионе и странах АТР» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2005 г.); VIII Российско-Китайский симпозиум «Новые материалы и технологии» (КНР, 2005 г.); III-я евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» (г. Москва, 2006 г.); 6-я международная научно-техническая конференция «Инженерия поверхности и реновация изделий» (г. Ялта, 2006 г.).

Реализация работы. Разработанное программное обеспечение используется в лаборатории «Диагностика и неразрушающие методы кон> троля» научно-производственного отдела ОАО «КнААПО» при обработке результатов исследований кинетики накопления повреждений в образцах металлов, используемых в авиационной технике, а также в учебном процессе и в научно-исследовательской работе аспирантов кафедры «Материаловедение и технология новых материалов» ГОУВПО КнАГТУ.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ. Получены 3 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения. Работа изложена на 151 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунка, 8 таблиц. Список использованных источников включает 117 наименований.

Выводы:

1. В результате корреляционного анализа было установлено, что статистически значимую корреляционную связь с механическими напряжением и деформацией имеют два параметра АЭ: суммарный счет и суммарная энергия.

2. Регрессионный анализ показал, что на каждой стадии деформирования механическая характеристика и интегральный параметр АЭ связаны линейной регрессионной зависимостью вида:

М = а0 +а11Р, где М - значение механической характеристики; IP - значение интегрального параметра АЭ; ао и а\ - постоянные коэффициенты для данного типа материала и условий испытаний.

Построенные линейные регрессионные модели могут быть использованы для идентификации физических процессов, сопровождающих процессы деформирования и разрушения материалов и для принятия соответствующих решений.

Материалы, представленные в данном разделе, опубликованы в [52],

53].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе представлен подход к применению метода АЭ, основанный на статистическом анализе акустико-эмиссионной информации, получаемой при испытаниях металлических материалов на одноосное растяжение.

Результаты диссертационной работы:

1. Построены математические модели связи

- механических напряжения и деформации с интегральными параметрами АЭ, которые могут быть использованы для идентификации физических процессов, сопровождающих процессы деформирования и разрушения материалов и для принятия соответствующих решений;

- механических характеристик с критическими точками параметров АЭ, которые могут быть использованы для осуществления прогноза предельных значений механических характеристик материала.

2. Определены информативные акустико-эмиссионные характеристики, имеющие статистически значимую корреляционную связь с механическими характеристиками:

- интегральные параметры АЭ: суммарный счет и суммарная энергия;

- критические точки параметров АЭ: момент времени, соответствующий началу непрерывного возрастания скорости счета; момент времени, соответствующий «центру тяжести» скорости счета; момент времени, соответствующий значению максимума энергии.

3. Разработаны методики:

- исключения грубых ошибок наблюдения, основанная на статистическом анализе интегральных параметров АЭ;

- классификации сигналов АЭ, выполняемая по диаграмме двухпараметрического распределения в координатах «Кр.мод -Kf», которая открывает новые перспективы для неразрушающего контроля и мониторинга ответственных объектов промышленности.

4. Разработаны алгоритмы и программы:

- расчета механических и акустико-эмиссионных характеристик образцов, испытываемых на модернизированном комплексе «АЛА-ТОО» ИМАШ-20-75;

- статистической обработки экспериментальных данных, получаемых при акустико-эмиссионных исследованиях материалов, которые можно использовать на всех ее этапах - от этапа исключения грубых ошибок наблюдения до корреляционно-регрессионного анализа связей между акустико-эмиссионными и механическими характеристиками.

1. Акустическая диагностика и контроль на предприятиях топливно-энергетического комплекса /В. М. Баранов, А. И. Гриценко, А. М. Ка-расевич и др. М.: Наука, 1998. - 304 с.

2. Акустическая эмиссия в экспериментальном материаловедении /Н. А. Семашко, В. И. Шпорт, Б. Н. Марьин и др. /Под ред. Н. А. Семашко,

3. B. И. Шпорта. М.: Машиностроение, 2002. - 240 с.

4. Акустическая эмиссия гетерогенных материалов: Тематический сборник. Ленинград: ФШ, 1986. 176 с.

5. Акустическая эмиссия и ее применение для неразрушаюгцего контроля в ядерной энергетике /Артюхов В. И., Вакар К. Б., Макаров В. И. и др. /Под ред. К. Б. Вакара. М.: Атомиздат, 1980. - 216 с.

6. Акустические методы в экспериментальном материаловедении: Учеб. пособие /Н. А. Семашко, Д. Н. Фролов, В. И. Муравьев и др.; под ред. Н. А. Семашко. Комсомольск-на-Амуре: КнаАГТУ, 2001. - 168 с.

7. Анализ акустических и механических параметров развития трещин нормального разрыва и поперечного сдвига в конструкционном материале /В. В. Шип, Г. Б. Муравин, Л. М. Лезвинская и др. //Дефектоскопия. 1992. -№ 11.-С. 13-24.

8. Андрейкив А. Е., Лысак Н. В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов разрушения. К.: Наукова думка, 1989 - 176 с.

9. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ. Пер. с англ. -М.: Мир, 1982. 488 с.

10. Ашихмин В. Н., Трусов П. В. Прямое моделирование упругопластиче-ского поведения поликристаллов на мезоуровне //Физическая мезоме-ханика. 2002. - Т. 5 № 3. - С. 37 - 51.

11. Бабак В. П., Филоненко С. Ф. Исследование материалов и изделий методом АЭ для прогнозирования их состояния //Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. 1997. - № 1.1. C. 25-34.

12. Баранов В. М., Кудрявцев Е. М. Использование кинетической теории разрушения для определения параметров акустико-эмиссионных сигналов при докритическом росте трещин в твердых телах //Тематический сборник ФТИ. 1986. - С. 22 - 27.

13. Баранов В. М., Кудрявцев Е. М., Сарычев Г. А. Некоторые разработки в области нетрадиционного акустического неразрутлающего контроля //Дефектоскопия. 1993. - № 9. -С. 68-75.

14. Баранов В. М., Молодцов К. И. Акустикоэмиссионные приборы ядерной энергетики. М.: Атомиздат, 1980. - 144 с.

15. Бобренко В. М., Куценко А. Н., Рудаков А. С. Акустическая тензометрия //Контроль. Диагностика. 2001. - № 4. - С. 23 - 39.

16. Боглаев Ю. П. Вычислительная математика и программирование. -М.: Высшая школа, 1990. 544 с.

17. Болынев J1.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. -М.: Наука, 1983.-416 с.

18. Брагинский А. П., Медведев Б. М. Акустическая эмиссия при движении фронта пространственно- коррелированных элементов пластической деформации //Тематический сборник ФТИ. 1986. - С. 42 - 49.

19. Брагинский А.П., Узенбаев Ф. Г., Павловский Б. Р. Классификация механизмов повреждаемости сосудов давления по пространственной неоднородности акустической эмиссии //Дефектоскопия. 1990. -№ 1.-С. 36-41.

20. Быков С. П., Иванов В. И., Юдин А. А. О распределении приращений суммарного счета дискретной акустической эмиссии //Дефектоскопия.- 1986. -№ 10.-С. 18-22.

21. Вакуленко И. А., Надеждин Ю. Л. О связи скорости счета импульсов акустической эмиссии с параметрами деформационного упрочнения углеродистой стали //Дефектоскопия. 1992. - № 12. - С. 49 - 52.

22. Гнеденко Б. В. и др. Математические методы в теории надежности /Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев. М.: Наука, 1965. -524 с.

23. Гмурман В. Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 2003.-405 с.

24. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1997. - 479 с.

25. ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения.

26. Грешников В. А., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия. Применение для испытаний материалов и изделий. М.: Изд-во стандартов, 1976. -272 с.

27. Гришко В. Г., Стрельченко В. А. Классификация повреждаемости материала по сигналам акустической эмиссии: Преприт. Киев.: И1111 АН УССР, 1984.-40 с.

28. Гулевский И. В. О некоторых теоретических моделях акустической эмиссии от растущей усталостной трещины //Дефектоскопия. 1985. -№ 7.-С. 31 -37.

29. Демаков И. П. Методы статистической проверки однородности информации об эксплуатационной надежности изделий. Л.: ЛДНТП, 1968. - 32 с.

30. Демидович Б. П., Марон И. А., Шувалова Э. 3. Численные методы анализа /Под ред. Б. П. Демидовича. М.: Физматгиз, 1963. - 400 с.

31. Дробот Ю. Б., Лазарев А. М. Неразрушающий контроль усталостных трещин акустико-эмиссионным методом. М.: Изд-во стандартов, 1987.- 128 с.

32. Иванов В. И., Белов В. М. Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений. -М.: Машиностроение, 1981. 284 с.

33. Иванов В. И., Быков С. П., Рябов А. Н. О критериях оценки степени опасности дефекта по параметрам акустической эмиссии //Дефектоскопия. 1985. - № 2. - С. 62 - 68.

34. Иванов Г. А. Феноменологический подход к анализу основных информационных параметров акустической эмиссии. Случай циклического нагружения //Дефектоскопия. 1992. - № 3. - С. 52

35. Е&учение АЭ при микродеформировании корундовой керамики /Б. JI. Баскин, В. В. Данилов, Е. В. Хохлова и др. //Тематический сборник ФТИ. 1986. - С. 82 - 87.

36. Исследование механики деформации и разрушения порошкового железа методом АЭ /Ю. В. Мильман, А. М. Лексовский, Б. .Л. Баскин и др. //Тематический сборник ФТИ. 1986. - С. 97 - 105.

37. Исследование разрушения стеклопластиков при малоцикловом на-гружении методом акустической эмиссии /Д. А. Гаврилов, М. Б. Милешкин, Е. И. Музыка и др. //Тематический сборник ФТИ. -1986.-С. 60-64.

38. К критерию определения источника сигналов АЭ при нагружении материалов /Н.В. Новиков, С.Ф. Филоненко, Н.И. Городыский, и др. //Сверхтвердые материалы. 1987. - № 2. - С. 42 - 45.

39. Кокс Д. Р., Оукс Д. Анализ данных типа времени жизни. Пер. с англ. О. В. Селезнева /Под ред. Ю. К. Беляева. М.: Финансы и статистика, 1988.- 191 с.

40. Кокс Д., Снелл Э. Прикладная статистика. Принципы и примеры /Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 200 с.

41. Кокс Дж., Хинкли Дж. Задачи по теоретической статистике с решениями. Пер. с англ. Е. В. Чепуриной /Под ред. Ю. К. Беляева. М.: Мир, 1981.-224 с.

42. Колкер Я. Д. Математический анализ точности механической обработки деталей. Киев: Техника, 1976. - 200 с.

43. Комаровский А. А. Диагностика разрушения //Контроль. Диагностика. -2003.-№4.-С. 38-41.

44. Костин П. П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов: Учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1990.-256 с.

45. Крамер Г. Математические методы статистики. Пер. с англ. А. С. Мо-нина и А. А. Петрова /Под ред. А. Н. Колмогорова. М.: Мир, 1976. -648 с.

46. Крупский Р. Ф., Муратова Т. А., Семашко Н. А. Использование комплексных параметров акустической эмиссии для исследования кинетики пластической деформации и разрушения конструкционных сталей //Контроль. Диагностика. 2005. - № 5. - С. 13-15.

47. Кудрявцев Е. М. Mathcad 2000 Pro. М.: ДМК Пресс, 2001. - 576 с.

48. Корреляционно-регрессионный анализ результатов акустико-эмиссионного эксперимента /Н. А. Семашко, Р. Ф. Крупский, Т. А. Муратова //Материалы III-й евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур», Москва, 2006.

49. Купов А. В. Кинетика структурных изменений в конструкционных титановых сплавах при их деформации с использованием импульсного электрического тока: Диссертация на соискание уч. степени. Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2003. - 196 с.

50. Макаров П. В. Подход физической мезомеханики к моделированию процессов деформации и разрушения //Физическая мезомеханика. -1998.- Т. 1 № 1.-С. 61-81.

51. Математическая энциклопедия: Гл. ред. И. М. Виноградов. М.: Советская энциклопедия, 1982. - Т. 1 - 5.

52. Мельниченко И. И., Лексовский А. М. Использование процедур цифровой фильтрации для выявления функциональных особенностей потока сигналов АЭ //Тематический сборник ФТИ.- 1986. -С. 141-145.

53. Методика выбора информативных параметров сигналов при разработке акустического метода свободных колебаний /В. П. Афанасьев, А. В. Мозговой, Д. А. Рапопорт и др. //Дефектоскопия. 1990. - № 8. -С. 19-24.

54. Муравин Г. Б., Лезвинская Л. М., Шип В. В. Акустическая эмиссия и критерии разрушения //Дефектоскопия. 1993. - № 8. - С. 5 - 13.

55. Муравин Г. Б., Симкин Я. В., Мерман А. И. Идентификация механизма разрушения материалов методами спектрального анализа сигналов акустической эмиссии //Дефектоскопия. 1989. - № 4. - С. 8 - 15.

56. Неразрушающие методы контроля материалов: Учеб. пособие /Н. А. Семашко, Б. Н. Марьин, В. В. Селезнев и др. Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2003. - 138 с.

57. Неразрушающий контроль. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практ. пособие /Под ред. В. В. Сухорукова. М.: Высш. шк., 1991. -283 с.

58. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник /В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев и др.; Под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 2003. - 606 с.

59. Общая теория статистики: Статистическая методология в изучении коммерческой деятельности: Учебник /Под ред. О. Э. Башиной, А. А. Спирина. -М.: Финансы и статистика, 2001. 440 с.

60. О взаимосвязи структурного состояния материала покрытия и характера АЭ, возникающей при деформации сосредоточенной нагрузкой /В. В. Кунченко, Е. Е. Кудрявцева, Л. И. Сопрыкин и др. //Дефектоскопия. 1994. - № 3. - С. 85 - 89.

61. Однопозов Л. Ю., Голохвастов А. Л. К исследованию возможности прогнозирования работоспособности малогабаритных сосудов давления методом акустической эмиссии //Дефектоскопия. 1987. -№ 11. -С. 59-65.

62. Определение механических характеристик сталей методом акустической эмиссии /Ю. И. Фадеев, О. А. Бартенев, 3. Г. Волкова и др. //Дефектоскопия. 1987. - № 8. - С. 44 - 49.

63. Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. М.: Издательство «Экзамен», 2004. - 656 с.

64. Особенности акустической эмиссии от усталостных трещин в сварных соединениях труб нефтепроводов / А. Г. Головинский, А. В, Киселев, А. М. Коткис и др. //Дефектоскопия. 1990. - № 8. - С. 32 - 36.

65. Оценка длительной прочности жаропрочной стали 10X11H23T3MP по параметрам акустической эмиссии на стадии предварительного нагрева /Н. А. Семашко, Д. Н. Фролов, Р. А. Физулаков и др. //Контроль. Диагностика. 2001. - № 9. - С. 25 - 28.

66. Оценка характера структурной эволюции в процессе деформации и разрушения металлических материалов по комплексным параметрам акустической эмиссии /Н. А. Семашко, Р. Ф. Крупский, Т. А. Муратова //Деформация и разрушение материалов. 2006. - № 10.

67. Применение методов математической статистики к обработке акусти-ко-эмиссионной информации /Н. А. Семашко, Т. А. Муратова, Р. Ф. Крупский, Б. Н. Марьин //VIII Российско-Китайский симпозиум «Новые материалы и технологии», КНР, 2005.

68. Применение новых параметров акустической эмиссии для прогнозирования предельных механических характеристик титанового сплава ОТ4 /Н.А. Семашко, А.В. Фролов, В.И. Муравьев, и др. //Контроль. Диагностика. 2002. - № 12. - С. 24 - 27.

69. Прогнозирование длительной прочности жаропрочной стали 10X11H23T3MP (ЭПЗЗ) методом акустической эмиссии /Н. А. Семашко, Д. Н. Фролов, Р. А. Физулаков и др. //Контроль. Диагностика, -2001. ~Xs7.-C.3-4,

70. Прогнозирование предельного состояния сплава ОТ 4 с использованием метода акустической эмиссии /Н. А. Семашко, В. И. Муравьев,

71. О. В. Башков и др. //Контроль. Диагностика. 2001. - № 6. -С. 30-31.

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

73. Расщепляев Ю. С., Попов А. В. Оценка степени опасности дефектов на основе инвариантов при акустико-эмиссионном неразрушающем контроле //Контроль. Диагностика. 2001. - № 3. - С. 29 - 32.

74. Ржевкин В. Р., Нарзуллаев Г. X. Определение прочностных параметров пучка волокон по данным акустической эмиссии //Тематический сборник ФТИ. 1986. - С. 73 - 76.

75. Российские стандарты в области акустической эмиссии /А. А. Шаталов, В. А. Баранов, И. Э. Власов и др. //Контроль. Диагностика. -2001.-№5.-С. 49-51.

76. Румшиский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство. М.: Наука, 1971. - 192 с.

77. Сандалов А. В. Проблемы диагностики несущей способности изделий из композитов //Дефектоскопия. 1992. - № 9. - С. 3 - 17.

78. Связь размеров микротрещин с параметрами акустической эмиссии и структурой деформированной роторной стали /Е. Ю. Нефедьев,

79. B. А. Волков, С. В. Кудряшов и др. //Дефектоскопия. 1986. - № 3. -С. 41-44.

80. Семашко Н. А., Крупский Р. Ф., Муратова Т. А. Статистический анализ интегральных параметров акустической эмиссии //Материалы XX научно-технической конференции ОАО КнААПО «Создание самолетов высокие технологии», Комсомольск-на-Амуре, 2004.1. C. 302-304.

81. Серафимович JI. П. Статистическая обработка опытных данных: Учеб. пособие. Томск: Изд-во Томского университета, 1980. - 76 с.

82. Сидоренко Ю. Н., Шевченко Н. А. Прогнозирование механических свойств биометаллического материала на основе многоуровневой математической модели //Физическая мезомеханика. 1999. - Т. 2 № 1-2.-С. 37-41.

83. Сизиков В. С. Математические методы обработки результатов измерений: Учебник для вузов. СПб: Политехника, 2001. - 240 с.

84. Система классификации степени опасности источников акустической эмиссии и критерии экспресс оценки состояния объектов на основе нечеткой логики /В. А. Гуменюк, В. А. Сульженко, В. А. Казаков и др. //Контроль. Диагностика. - 2003. - № 1. - С. 49 - 53.

85. Спиридонов А. А., Васильев И. Г. Планирование эксперимента: Учеб. пособие. Свердловск: Изд-во УПИ, 1975. - 152 с.

86. Спиридонов А. А., Васильев И. Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов: Учеб. пособие. Свердловск: Изд-во УПИ, 1975. - 140 с

87. Степанова Л. Н., Кареев А. Е. Разработка метода динамической кластеризации сигналов акустической эмиссии для повышения точности их локализации //Контроль. Диагностика. 2003. - № 6. - С. 15-21.

88. Теория статистики: Учебник /Под ред. проф. Р. А. Шмойловой. М.: Финансы и статистика, 2004. - 656 с.

89. Тихонов А. Н., Уфимцев М. В. Статистическая обработка результатов эксперимента: Учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. -174 с.

90. Тихонов В. И., Шахтарин Б. И., Сизых В. В. Случайные процессы. Примеры и задачи. Т. 1. Случайные величины и процессы: Учеб. пособие /Под ред. В. В Сизых. М.: Радио и связь, 2003. - 400 с.

91. Тишкин А. П. Связь числа сигналов акустической эмиссии с развитием пластической зоны в вершине трещины //Дефектоскопия. 1989. -№2.-С. 61-65.

92. Туйкин О. Р., Иванов В. И. Факторный анализ устойчивости параметров акустической эмиссии //Дефектоскопия. 1985. - № 8. -С. 39-44.

93. Тюрин Ю. Н., Макаров А. А. Статистический анализ данных на компьютере /Под ред. В. Э. Фигурнова. М.: ИНФРА-М, 1998. - 528 с.

94. Филоненко С. Ф. Акустическая эмиссия. Измерение, контроль, диагностика. К.: КМУГА, 1999. - 312 с.

95. Филоненко С. Ф., Семашко Н. А. Акустическая эмиссия при деформировании и разрушении спеченных ультрадисперсных сплавов //Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1994. - № 3. -С. 16-21.

96. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений /Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 280 с.

97. Фролов А. В. Исследование кинетики деформации и разрушения конструкционных материалов методом акустической эмиссии: Диссертация на соискание уч. степени. Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2002. - 119 с.

98. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям /Пер. с англ. А. К. Звонкина. М.: Статистика, 1980. - 95 с.

99. Хруцкий О. В., Юрас С. Ф. Акустико-эмиссионный метод диагностирования судовых энергетических установок: Учеб. пособие. Ленинград: ЛКИ, 1985.-48 с.

100. Шип В. В., Муравин Г. Б., Чабуркин В. Ф. Вопросы применения метода акустической эмиссии при диагностике сварных трубопроводов //Дефектоскопия. 1993. - № 8. - С. 17 - 23.

101. Ширяев А. М., Головинский А. Г., Киселев А. В. О возможности количественной оценки информативности параметров акустической эмиссии //Дефектоскопия. 1989. - № 6. - С. 83 - 87.

102. Шленский В. Ф. О взаимосвязи акустических и оптических параметров со структурными изменениями в стеклопластиках при статическом и многоцикловом нагружениях //Тематический сборник ФТИ. -1986. С. 106-115.

103. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества надежности. М.: Советское радио, 1962. - 552 с.

104. Шор Я. Б., Кузьмин Ф. И. Таблицы для анализа и контроля надежности. М.: Советское радио, 1968. - 288 с.

105. Dunegan Н. L., Harris D. О., Tatro С. A. Fracture Analysis by use of Acoustic Emission //Engineering Fracture Mechanics. 1968. 1, № 1. -P. 105- 122.

106. Hammel F., Bailon J. P., Bassim M. N. Acoustic emission mechanisms during high cycle fatigue. Eng. Fract. Mech., 1981, 14, P. 853 - 864.

107. Hartbower С. E., Reuter W. G., Morais C. F. Acoustic emission for the detection of weld and stress-corrosion cracking //Acoustic emissionASTM, STP 505. Baltimore. - 1972. - P. 187 - 221.

108. Hill E. K., Egle D. M. Acoustic emission in jet engine fan blades. Mater. Evaluation, 1982, 40, № 7, P. 770 - 773.

109. Nakasa H. Instrumentation and signal processing for monitoring structural integrity by acoustic emission. Advances in AE Dunhart, USA, 1981, P. 65- 86.

110. Nondestructive testing handbook. V. 5. Acoustic emission testing. Ed. R. K. Miller, P. Mclntire, 1987. 540 p.

111. Palmer L. G., Heald P. T. The application of acoustic emission to fracture mechanics //Mater. Science and engineering. 1973. - V.l 1.-P. 181-184.

112. Pollock A. A. Acoustic emission. A review of recent progress and technical aspects. In: Acoustic and vibration progress. V. 1: Ld. Chapmen and Hall, 1974, P. 51-84.

113. Standard recommended practice for acoustic emission monitoring of structures during controlled stimulation. ASTM E-569-76, 1976.