ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ.АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ
КАК МЕТОД СТРУКТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 6
1. Пластическая деформация металлических
материалов при ползучести 6
1.2 Акустическая эмиссия при пластической деформации
металлов и сплавов 17
1.З Сверхпластическая деформация металлов и сплавов 22
1. Дислокационные и зернограничные процессы, ответственные за накопление деформации
в условиях низких и высоких температур 25
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ 28
2.1 Методика механических испытаний 28
2.2 Методика акустической эмиссии 35
2.3 Методика спектрального анализа сигналов акустической
эмиссии быстрое преобразование Фурье 37
2.4 Аналогово цифровой преобразователь ЛА-н 150-14РС1 40
2.4.1 Описание платы АЦП ЛА-Н150-14РС1 40
ГЛАВА З. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ В АЛЮМИНИИ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ЦИКЛАХ В УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 44
3. Накопление деформации при отсутствии и воздействии и ультразвука 44
ГЛАВА 4. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ 58
4.1 Нахождение резонансной частоты 58
4.2 Анализ спектральной плотности в циклах 60
ВЫВОД 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 64
В последнее время наблюдается тенденция неуклонного роста требований как к конструкционным материалам, так и к методам оценки их надежности и качества. Особое внимание уделяется разработке новых, физически обоснованных критериев конструктивной прочности материалов, основанных на всестороннем изучении явлений, лежащих в основе процессов деформации и разрушения. Такой подход предполагает расширение наших представлений о природе прочности и механизмах разрушения материалов на различных масштабных уровнях. Это возможно только при использовании в процессе изучения данных явлений комплекса современных физических методов исследования.
Как показывает практика, решение поставленной задачи комплексного подхода к проблеме несущей способности материалов и конструкций возможно на стыке материаловедения, физики и механики разрушения, т.е. в рамках новых направлений -микромеханики разрушения и физической мезомеханики. Не исключены методы классического материаловедения. Широкие перспективы предвидятся на новых подходах, сочетающих принципы синергетики и теории фракталов.
Развитие науки и техники характеризуется постоянным увеличением масштабов и повышением надежности конструкций и сооружений, аккумулированием в них значительных запасов энергии. Метод акустической эмиссии, заключающийся в регистрации звуковых волн, распространяющихся в исследуемом объекте, позволяет контролировать качество материалов и конструкций, находящихся под нагрузкой или специально нагружаемых во время проведения контроля.
Метод акустической эмиссии относится к технике обнаружения. С помощью этого метода возможно наблюдать за кинетикой дефекта и оценивать его опасность, количественно определять объём пластической деформации в момент появления линий скольжения.
Данный метод может не только выявлять имеющиеся трещины материала, но и заблаговременно предсказывать разрыв. Метод Акустической эмиссии можно применять в следующих случаях:
1. Непрерывный надзор в эксплуатационных условиях за участками систем под давлением, в которых уже существует или могут образоваться трещины.
2. Оценка качества сварных соединений.
3. Выявление и изучение особенностей роста усталостных трещин при различных условиях нагрузки.
4. Исследование коррозионного растрескивания материалов и сплавов
5. Исследование пластичности материала.
Производственное использование акустической диагностики качества материалов в настоящее время находит всё большее распространение, так как в промышленности изготавливаются сложные машины и инструменты, работающие в условиях высоких напряжений, знакопеременных нагрузок, переменных температур и т. д.
Помимо производственных применений метода акустической эмиссии есть также и научное, как например для постоянного контроля деформационной зоны образца и выявления низкотемпературных и высокотемпературных зон, а также наблюдение перехода дислокаций от ползучести к скольжению.
Акустическая эмиссия играет активную роль в процессах пластической деформации, позволяет обосновывать основные эффекты в ходе пластического течения, например, такие эффекты как: локализация деформации в макроскопическом масштабе и связь пластических сдвигов с действием не только механических и тепловых флуктуаций, но и акустических колебаний, локализованных на этих масштабах.
Дипломная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов и библиографического списка.
Выявлено, что образец - волновод представляет собой резонансную систему , для которой найдена резонансная частота равная 80 кГц , которая, соответствует продольной длине стоячей волны сформированной на проточке (область локализации деформации).
