Разработка методов, аппаратных и программных средств для регистрации, обработки и анализа сигналов акустической эмиссии, страница 12

Во время эксперимента была установлена частота дискретизации 10 МГц. Градуировочные эксперименты с имитатором сигналов АЭ показали, что погрешность в определении координат не превышает ± 1 мм. Для построения карт локации рабочая зона деформируемого материала начальным размером 42 мм была условно разбита на 42 зоны с точностью определения координат 1 мм. Образец деформировался со скоростью 0,5 мм/мин, общее удлинение рабочей части составило 8 мм, что соответствует d = 20 %. При удлинении образца в расчет вводился корректирующий коэффициент деформации без изменения числа зон.

На рис. 3.3.7 в одном масштабе времени приведены:

- кривая деформации σ = ƒ(ε) (рис. 3.3.7, а);

- интегральная кривая накопления сигналов АЭ за время эксперимента ΝΣ=ƒ (τ) (рис. 3.3.7, б);

- карта локации источников АЭ на рабочей части образца с использованием двух приемников АЭ (рис. 3.3.7, в);

- карта локации источников АЭ на рабочей части образца с использованием одного приемника АЭ (рис. 3.3.7, г).

Кривая деформации служит для привязки параметров акустической эмиссии к степени деформации исследуемого образца. Из диаграммы нагружения на рис. 3.3.7, а)  видно, что первая стадия деформации образца дюралюминия характеризуется равномерной пластической деформацией по всей длине образца, что подтверждается хаотичным распределением сигналов АЭ по длине рабочей зоны во времени. Распределение источников АЭ на данной стадии носит равномерный характер с очень плотной упаковкой, на фоне которой трудно установить какую-либо закономерность.

В диапазоне e£ 1,5 % (зона упругой деформации) наблюдаются всплески акустического излучения с малой энергией. При этом очаги излучения расположены равномерно по рабочей зоне образца (рис. 3.3.7, в). В диапазоне e»2 %¸10 % наблюдается активный рост числа очагов излучения и резкое нарастание суммарной энергии зарегистрированных импульсов АЭ. На рис. 3.3.7, (г) видно, что распределение источников АЭ носит равномерный характер с очень плотным распределением, на фоне которого трудно установить какую-либо закономерность. Такое поведение обусловлено процессами микро- и макротекучести в отдельных областях материала образца.

При достижении степени деформации образца 10 % процесс нагружения был остановлен и возобновлен по истечении 5 мин. Вторая стадия нагружения осуществлялась непрерывно до разрушения образца. В диапазоне от 10 % и вплоть до разрушения (20 % деформации) наблюдается замедленный рост числа сигналов АЭ и их энергии. Механизм деформации второй стадии наглядно иллюстрирует карта локации сигналов АЭ, излучаемых в процессе элементарных локальных пластических сдвигов отдельных мезообъемов материала. В диапазоне e³ 10 % и вплоть до разрушения (e»20 %) наблюдается замедленный рост числа сигналов АЭ. Наблюдается локализация зоны излучения сигналов АЭ в рамках узкой деформационной полосы и ее движение от одного края образца к другому в процессе деформации. При достижении полосой локализованного сдвига края образца происходит изменение направления ее движения. При этом, на фоне равномерно распределенных очагов акустического излучения явно выделяется полоса локализации деформации с постоянной скоростью движения от одного захвата к другому, что подтверждается наличием линейного участка точечного графика излучения сигналов АЭ, расположенного под определенным углом к оси времени (рис. 3.3.7, в, г).