Возможности акустических методов испытаний и исследований текстильных материалов

ВОЗМОЖНОСТИ АКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Необходимость оперативного контроля показателей свойств волокон, нитей и текстиля, в первую очередь их механических характеристик, а также недостаточность получаемой по стандартным методам испытаний информации привели к появлению ряда принципиально новых методов испытаний и практических приемов их использования. Среди этих методов важное значение приобрели акустические методы: определение скорости распространения упругого (ультразвукового) импульса, его затухания и, особенно, методы регистрации и анализа спектров акустической эмиссии при деформировании и разрушении пучков волокон и волокнистых (текстильных) структур.

Ультразвуковой контроль - определение скоростей распространения упругого импульса и его затухания - в наибольшей степени применим для "одномерных" видов материалов, прежде всего нитей. Этот метод дает возможность приближенно оценить их модуль упругости и прочностные характеристики. Быстрота измерений и сохранение целостности объекта измерения являются преимуществом данного метода, однако проблема надежного акустического контакта датчиков с измеряемым материалом и внутренних акустических контактов элементов его структуры ограничивает возможности. Эти трудности существенно меньше при проведении сравнительных определений. Для ультразвуковых исследований предложен ряд аппаратурных схем, которые обсуждаются в данном сообщении.

Метод регистрации спектра акустической эмиссии при деформировании и разрушении пучков волокон, нитей и текстиля начал развиваться недавно, но оказался весьма информативным, особенно в сочетании с определением и анализом полной диаграммы деформирования (включая правую часть) изучаемых объектов до их разрушения.

Методы регистрации акустической эмиссии широко распространены для изучения процессов разрушения различных твердых тел в блоке. Однако в случае текстильных материалов, состоящих из дискретных элементов (волокон, нитей), этот метод дает совершенно новую оригинальную информацию при поочередном постепенном разрушении (или перемещении) каждого структурного элемента.

Ранее имелись только отдельные краткие публикации по регистрации акустической эмиссии при деформировании и разрушении нитей, почти без анализа получаемых результатов.

Дальнейшие наши работы позволили не только развить этот метод, но и в сочетании с полной диаграммой деформирования и разрушения объекта испытаний дать новую характеристику протекающего процесса разрушения.

Принцип метода состоит в накоплении энергии деформирования образца и ее обратной отдаче при разрушении каждого структурного элемента (волокна, нити) с регистрацией всего спектра акустической эмиссии в координатах: энергия акустического импульса - величина деформации (или время от начала деформирования). Вторым, пока менее разработанным вариантом метода является регистрация акустических шумов при взаимном перемещении волокон (нитей) во время деформирования образца материала.

Для проведения исследований и испытаний с целью регистрации спектра акустической эмиссии была создана установка, включающая динамометр с широким диапазоном нагрузок и деформаций, а также записью полной диаграммы деформирования. Для регистрации акустических импульсов на одном из зажимов был установлен пьезодатчик с первичным усилителем. Получаемые высокочастотные импульсы детектировались и после дальнейшей обработки записывались с помощью быстродействующего самописца.

Серия наших исследований относилась к изучению различных видов химических нитей, пряжи и текстиля (тканей). Характер акустических спектров для различных видов текстильных материалов оказался весьма различным как по распределению акустических импульсов, так и по их интенсивности. Анализ вида акустических спектров для пучков волокон (некрученых нитей) позволил установить прямую корреляцию с их неравномерностью и дефектностью по составляющим элементам и на основе этого предложить методику оценки их качества. Изучение нитей с различной круткой дало возможность понять механизм их разрушения.

Весьма сложный вид имеют акустические спектры для тканей при их растяжении и раздирании. Интерпретация этих спектров составляет дальнейшую задачу развития метода.

Наши перспективные исследования направлены на совершенствование аппаратуры, методов обработки акустических сигналов и практическое применение акустических методов для изучения текстиля сложной структуры, а также их использования для целей контроля внутренней неравномерности испытуемых материалов с целью оценки их качества.

Акустический шпионаж и как с ним бороться

Обострение конкуренции среди отечественных финансовых структур, вмешательство конкурентов, политиков, преступных групп в деятельность банков, нечистоплотность используемых при этом методов приводят к дополнительным издержкам, как экономическим, так и моральным. Чтобы воздействовать на ту или иную коммерческую организацию, необходимо иметь на нее рычаги влияния. Одним из таких рычагов является негласный съем акустической информации.