Ранее полученные данные позволяют утверждать, что на формирование сигнала АЭ оказывают влияние такие параметры источника деформации как энергия, выделяющаяся при деформации, и величина деформации. Величина, скорость и механизмы деформации косвенно связаны с частотой и энергией упругой акустической волны, возникающей в процессе деформации. Так, энергия возбуждаемой волны зависит от скорости движения микродефектов:
E=A·ρ·S·L·V2,
где A – коэффициент пропорциональности,
ρ – плотность материала среды,
S– площадь образующейся поверхности дефекта,
L – его характерный размер,
V – скорость движения дефекта.
По данным [216] скольжение в локальных областях происходит со скоростью до 500 м/с, а скорость образования несплошностей (микротрещин) составляет около 1500 м/с. Скорость старта двойников при различных температурах для кремнистого железа, как отмечалось в [256], составляет 1600…1900 м/с. На последующих этапах в зависимости от температуры темп их развития изменяется и может достигать значений 2100 м/с. Таким образом, по скорости движения дефектов различного типа можно косвенно определить тип дефекта, зарегистрировав энергию, излучаемую им в момент старта и торможения.
Энергия электрического сигнала АЭ, зарегистрированного аппаратурой равна
,
где u(t) – мгновенное текущее значение электрического сигнала на выходе АЭ аппаратуры, действующего на протяжении времени tc, Z – электрический импеданс цепи АЭ аппаратуры.
Если принять для упрощения расчетов Z=1 при постоянных электрических параметрах АЭ аппаратуры в рамках серии экспериментальных исследований, то энергия оцифрованного электрического сигнала будет равна
,
где fд– частота дискретизации АЦП, n = tс·fд – число дискретных отсчетов измерения мгновенного значения ui сигнала АЭ.
Однако, энергия излучения – не единственная характеристика, которая зависит от скорости движения дефекта. При этом возможны также перекрытия в энергии сигналов, возникающие при перекрытии скоростей движения дефектов. По данным [256] скорость движения двойников в одном и том же материале зависит не только от температуры, но и от ряда других факторов, в том числе но и от степени предшествующей и сопутствующей деформации скольжением.
Параметром упругого акустического сигнала, зависящим от скорости движения дефектов, также является частота сигнала. В дальней зоне, на расстоянии много большем длины волны излучения, частота колебаний может быть косвенно определена как [217]:
f=B·V2/(cl,t·L),
где B – коэффициент пропорциональности,
V– скорость движения дефекта,
L– его перемещение,
cl,t – групповая скорость акустической волны в материале.
На рис. 3.2.1 представлена схема расчета энергии АЭ электрического зарегистрированного сигнала.
В действительности зарегистрированные значения параметров АЭ отличаются от реальных значения параметров механических колебаний упругой волны. Это несоответствие связано с акустическими параметрами среды распространения звука и электрическими (в основном амплитудно-частотными) параметрами регистрирующей аппаратуры. Как правило, расчетная средняя частота излучения сигналов АЭ, излучаемых дислокациями, гораздо выше, чем частота среза ФНЧ усилителя сигналов. Многие исследователи регистрировали частоту излучения сигналов АЭ, излучаемых дислокациями при их коллективном движении в процессе пластической деформации до 2000 кГц и более. Частота же пропускной способности большинства ПП и усилителей АЭ аппаратуры не превышает 1000 кГц.
В настоящей работе была поставлена цель проведения анализа модельных имитированных сигналов АЭ с целью их сопоставления с реальными сигналами АЭ для последующего разделения и идентификации типов источников АЭ и соответствующих им механизмов деформации и разрушения материалов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.