Розробка методик і засобів оцінки об’ємної пошкодженості та руйнування матеріалів і виробів за параметрами акустичної емісії - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИНа основі цього розроблено експериментальні методики визначення механічної і акустико-емісійної міри обємної пошкодженості сталей і алюмінієвих сплавів в області локалізованих пластичних деформацій, встановлено критичні значення цих величин і знайдено модельні константи, що повязують їх між собою для низки конструкційних матеріалів. Створено методологічні основи для кількісної оцінки акустико-емісійної міри обємної пошкодженості матеріалу в пластичній зоні макротріщини, запропоновано аналітичну залежність для її визначення і встановлено критерій початку розвитку макроруйнування. Все це лягло в основу розробки моделей накопичення обємної пошкодженості матеріалів під дією воднево-механічного чинника, методик її кількісної оцінки. The thesis is devoted to the creation of theoretical and experimental grounds, appropriate techniques and facilities for estimation by acoustic emission signals of volume damaging in solids under quasi-static loadings in service environment. On this basis the experimental techniques for determining the mechanical and acoustic emission measures of volume damaging in steels and aluminium alloys in the areas, where plastic deformation is localized, are developed; the critical values of these quantities are established and the model constants relating them for a number of structural materials are found.Як свідчить світова практика, сьогодні для розвязання задач діагностування конструкцій та виробів надзвичайно актуальною є проблема вивчення механізмів і здійснення кількісної оцінки процесів зародження та розвитку мікро-та макротріщин в області пластичних деформацій (об‘ємної пошкодженості) конструкційних матеріалів. Дослідження за темою дисертації виконувалося в рамках держбюджетних наукових тем за відомчим замовленням НАН України (1994-1996 рр.: “Розробка основ теорії електромагнітного та акустико-емісійного неруйнівного контролю матеріалів з використанням нових підходів до розвязку задач математичної фізики”, № держреєстрації (№д/р) 0194U040232, дисертант - виконавець; 1997-1998 рр.: “Розробка акустичних методів оцінки параметрів руйнування та дефектності матеріалів і елементів конструкцій”, №д/р 0197V018137, дисертант - виконавець; 1999-2000 рр.: “Оцінка впливу воденьмістких середовищ на працездатність зварних зєднань конструкційних сталей”, №д/р 0100U004854, дисертант - виконавець; 1999-2001 рр.: “Дослідження механізмів генерування сигналів акустичної емісії в процесі зародження та розвитку тріщиноподібних дефектів і розробка методів та засобів відбору та обробки відповідної інформації”, №д/р 0100V004855, дисертант - відповідальний виконавець; 2001-2004 рр.: “Розробка методів визначення залишкового ресурсу обєктів тривалої експлуатації, що працюють в контакті із воденьмісткими середовищами”, №д/р 0101V004853, дисертант - відповідальний виконавець;) і госпдоговірної тематики інституту (1992-1993 рр.: “Дослідження, розробка та промислове впровадження акустико-емісійного контролю стану металу барабанів котлів високого тиску і трубопроводів живлення блоків 300 та 800 МВТ ТЕС Міненерго України”, №госпдоговору (№г/д) 2345, дисертант - відповідальний виконавець; 1992-1993 рр.: “Розробка та виготовлення стенду контролю якості породоруйнуючих дисків на основі методу акустичної емісії”, №г/д 12-А/92, №д/р 0192U032203, дисертант - керівник теми; 1991-1994 рр.: “Розробка методики оцінки якості виробів типу ЕПТ і впровадження методики технологічного контролю в процес виробництва”, №г/д 1376-В, дисертант - керівник теми; 1997-1998 рр.: “Розробка та виготовлення чотириканального накопичувача виборок сигналів акустичної емісії і створення на його основі діагностичної системи для визначення місця розташування дефектів на обєкті контролю”, №г/д 16/21С, дисертант - керівник теми) та інших, де дисертант був виконавцем. Мета і задачі дослідження: на основі нових модельних підходів створити методи і засоби для кількісної оцінки обємної пошкодженості та руйнування матеріалів і виробів за сигналами акустичної емісії. Для досягнення поставленої мети необхідно розвязати такі фундаментальні та прикладні задачі: · створити модель кількісної оцінки обємної пошкодженості під час деформування матеріалу в області пластичних деформацій на основі застосування явища АЕ; Це підтверджено такими результатами: ? запропоновано розрахункову модель для кількісної оцінки механічної міри обємної пошкодженості кристалічних тіл за відношенням площ новоутворених поверхонь до обєму, де відбуваються процеси зародження та розвитку дефектів, яка грунтується на законі лінійного сумування пошкоджень і проведено її експериментальне підтвердження;Використання вказаних параметрів АЕ не дає змоги створювати ефективні методики для кількісної оцінки обємної пошкодженості матеріалу. Постулюється, що механічну міру обємної пошкодженості матеріалу x можна визначати як відношення суми площ новоутворених дефектів Si до обєму, де вони утворилися V : x = SSI / V= S / V.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ