ВВЕДЕНИЕ 14
Глава 1. Обзор литературы 16
1.1 Модели разрушения материалов 16
1.2 Методы неразрушающего контроля твердых тел 18
1.2.1 Метод контроля на основе явления акустической эмиссии 19
1.2.2 Метод неразрушающего контроля на основе электромагнитной
эмиссии 20
1.2.3 Метод неразрушающего контроля на основе механоэлектрических
преобразований 23
1.3 Колебания 25
1.3.1 Затухание свободных колебаний 25
1.3.2 Вынужденные колебания при гармоническом внешнем воздействии.
Резонанс колебаний 27
Глава 2. Методика исследования 30
2.1 Предпосылки к созданию аппаратуры 30
2.2 Мультисенсорная система контроля 32
2.3 Ошибки и дисперсия измерений 35
2.4 Образцы эксперимента 36
Глава 3. Экспериментальная часть 38
3.1 Влияние длительности импульса акустического возбуждения на форму и
характеристики отклика МЭП 38
3.2 Зависимость интегральной энергии электромагнитного отклика от
длительности импульса возбуждения 45
3.3 Влияние статического давления на форму и характеристики
электромагнитного отклика механоэлектрических преобразований 48
Глава 4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
57
Глава 5. Социальная ответственность 74
Заключение 86
Список публикаций студента 87
Список использованных источников 88
Приложение А 93
Объектом исследования является электромагнитная эмиссия из композитного диэлектрика при акустическом и статическом воздействии.
Целью работы исследование характеристик электромагнитной эмиссии из композитных диэлектриков при акустическом и статическом воздействии.
В процессе исследования проводились: анализ отечественной и зарубежной литературы, изучение методик статического и акустического воздействий, экспериментальные исследования механоэлектрических преобразований.
В результате исследования были проанализированы электромагнитные сигналы, полученные одноосном сжатии образца и при изменении длительности импульса возбуждения.
Основные конструктивные, технологические и технико - эксплуатационные характеристики: образцы имели форму параллелепипеда с размерами: образец №1 - 60x80x 100 мм3, образец №2 - 60.5x78x87.5 мм3
Область применения: диагностика композитных диэлектрических материалов по степени дефектности и напряженно-деформированного состояния.
Экономическая эффективность/значимость работы: экономический эффект выражается в экономии при исследовании электромагнитной эмиссии.
Таким образом, в результате проведенных экспериментов установлено:
- Изменение длительности импульса воздействия вызывает перераспределение в спектре отклика МЭП. При длительности до 300 мкс в АЧХ существенный вклад вносят собственные частоты.
- Определяющий вклад в формирование отклика МЭП создаётся импульсами растяжения.
- Одноосное сжатие образцов композитов приводит к изменениям в амплитудно-частотных характеристиках отклика. Для данной геометрии возбуждения и регистрации по мере увеличения давления на образец наибольшие изменения происходят в спектре свободных колебания, эффективно проявляющихся после окончания внешнего воздействия.
1. Куксенко В.С. Модель перехода от микро - к макроразрушению твердых тел // Физика прочности и пластичности. - Л.: Наука, 1986. - С. 36-41.
2. Журков С.П., Куксенко B.C., Петров В.А. Физические основы прогнозирования механического разрушения // Докл. АН СССР. — 1981. — Т. 259, № 6. — С. 1350— 1353.
3. Гор А.Ю., Куксенко B.C., Томилин Н.Г., Фролов Л.И. Концентрационный порог разрушения и прогноз горных ударов. // ФТПРПИ. —
1989. — № 3. — С. 54—60.
4. Суржиков А.П., Суржиков В.П., Хорсов Н.Н., Хорсов П.П. Мультисенсорная аппаратура контроля дефектности и напряженно - деформированного состояния гетерогенных диэлектрических структур// монография Томского Политехнического университета, 2014. С. 7 - 11.
5. Дамаскинская Е.Е., Кадомцев А.Г. Отклонение от закона Гутенберга-Рихтера. // Письма в ЖТФ. 2013. том 39. вып. 2
6. Алейников А.Л., Беликов В.Т., Немзоров Н.И. Акустическая эмиссия в гетерогенных средах. -Дефектоскопия, 1993, № 3, с. 31-36.
7. Карабутов А.А., Кобелева Л.И., Подымова Н.Б., Чернышова Т.А. Лазерный оптико-акустический метод локального измерения упругих модулей композиционных материалов, упрочненных частицами. // Электронный журнал «Техническая акустика» http://www.ejta.org, 2008, 19
8. Воллбрандт М., Хрусталев Ю.А., Линке Э.И. и др. Генерирование электронов высоких энергий при разрушении твердых тел. // ДАН СССР. - 1975. — Т. 225, № 2. — С. 342—344.
9. .Корнфелъд М.Н. Электризация ионного кристалла при расщеплении. // ФТТ. — 1974. — Т. 16, вып. 11. — С. 3385—3387.
10. Кротова Н.А., Карасев В.В. Исследование электронной эмиссии при раскалывании твердых тел в вакууме // Докл. АН СССР. — 1953. — Т. 92, №3, —С. 607—610.
11. Перельман М.Е., Хатиашвили Н.Г. О радиоизлучении при хрупком разрушении диэлектриков // Докл. АН СССР. —1981. — Т. 256, № 4. — С. 824—826
12. Воробьев А.А., Завадовская Е.К., Сальников В.Н. Исследование радиоизлучения, вызванного нагреванием слюды в вакууме / Тез. докл. 4 Всесоюзного симпоз. по механоэмиссии и механохимии твердых тел. - М.: Наука, 1973 - С. 72-73
13. Воробьев А.А., Завадовская Е.К., Сальников В.Н. Изменение электропроводности и радиоизлучение горных пород и минералов при физикхимических процессах в них //ДАН СССР. - 1975. - Т. 220. - №1. - С. 8285.
14. Воробьев А.А., Сальников В.Н., Коровкин М.В., Наблюдения радиоимпульсов при нагревании кристаллов и минералов в вакууме // Изв. ВУЗов. Сер. Физика. - 1975. - №7. - С. 59-64.
15. Молоцкий М.И. Дислокационный механизм электризации ионных кристаллов при расщеплении // ФТТ. — 1986. — Т. 18, вып. 6. — С. 1763— 1764.
16. Перелъман М.Е., Хатиашвили Н.Г. Генерация электромагнитного излучения при колебаниях двойных электрических слоев и его проявления при землетрясениях // Докл. АН СССР. — 1983. — Т. 271, № 1. — С. 80—83.
17. Карабутов А.А., Марков В.А., Черепецкая Е.Б., Шкуратник В.Л. Лазерно-ультразвуковая спектроскопия горных пород. — М.: Изд. Моск. гос. горного ун-та, 2008. — 175 с.
18. Гершензоп Н.И., Зилпилшани Д.О., Манджгаладзе П.В. и др. Электромагнитное излучение вершины трещины при разрушении ионных кристаллов //Докл. АН СССР. — 1986. — Т. 228, № 1. — С. 75—78.
19. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Герасимович Е.А., Матвеев И.В. Оперативные электромагнитные предвестники землетрясений. — М.: Науки, 1985. — 115 с.
20. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления. — М.: Наука, 1988. — 175 с.
21. Головин Ю.И., Дъячек Т.П., Усков В.И., Шибкое А.А. Электромагнитное излучение деформированных щелочно-галоидных кристаллом II ФТТ. — 1985. — Т. 27, вып. 2. — С. 555—557.
22. Электромагнитные предвестники землетрясений. Под ред. М.А. Садовского. — М.: Наука, 1982. — 89 с.
23. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. Физические основы прогнозирования механического разрушения // Докл. АН СССР. — 1981. — Т. 259, № 6. — С. 1350—1353.
24. Гор А.Ю., Куксенко B.C. , Томилин Н.Г., Фролов Д.И. Концентрационный порог разрушения и прогноз горных ударов // ФТПРПИ. — 1989. —№ 3. — С. 54—60.
25. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. — М.: Наука, 1975. — 255 с.
26. Панасюк В.В., Колодий Б.И. Теоретическое исследование электромагнитного излучения при развитии круговой трещины в диэлектрике // Физико-химическая механика материалов. — 1983. —№5. — С. 72—75.
27. Корнейчиков В.П. Исследование механизма формирования электромагнитного излучения горных пород в связи с прогнозированием землетрясений: Автореферат дис. канд. физ. -мат. наук. — М., 1984. — 17 с.
28. Колмаков В.В. Разработка метода и аппаратуры контроля трещинообразования в горных породах по параметрам естественного электромагнитного излучения: Автореф. дис, ... канд. тех. наук. — Кемерово, 1989—18 с.
29. Шведов И.М. Разработка способа прогнозирования выбросоопасности карналлитовых пластов по их электромагнитному излучению: Автореф. дис. канд. тех. наук. — М., 1986. — 14 с.
30. Гончаров А.И., Корявое В.П., Кузнецов В.И. и др. Акустическая эмиссия и электромагнитное излучение при одноосном сжатии // Докл. АН СССР. — 1980. — Т. 255, № 4. — С. 821—824.
31. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. и др. О прогнозировании разрушения горных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли. — 1977. — №6, — С. 11—18.
32. Куксенко B.C., Ляшков A.M., Мирзоев C.X. и др. Связь между размерами образующихся под нагрузкой трещин и длительностью выделения упругой энергии // Докл. АН СССР.— 1982. — Т. 264, №4,—С. 846—848.
33. Головин Ю.И., Шибкое А.А. Быстропротекающие электрические процессы в пластически деформируемых щелочно-галоидных кристаллах// ФТТ. — 1987. — Т. 28, вып. 11. — С. 3492—3499
34. Яковицкая Г.Е. Методы и технические средства диагностики критических состояний горных пород на основе электромагнитной эмиссии. Новосибирск: Параллель, 2008. 315 с.
35. Фурса Т.В., Гордеев В.Ф. Влияние размера заполнителя на эффективность механоэлектрических преобразований в бетонах. // Письма в Журнал технической физики. 2000. Т. 26. № 3. С. 30-34.
36. Ковалев А.В. Поисковые технические средства не основе методов интроскопии. Акустические поисковые системы. // Электронный ресурс. Журнал «Специальная Техника».
37. Суржиков А.П., Фурса Т.В., Хорсов Н.Н. К вопросу о механизме механоэлектрических преобразований в бетонах. // Журнал технической физики. 2001. Т. 71. № 1. С. 57-61.