Первые корреляционные зависимости были установлены в процессе прочностных испытаний материалов с одновременной регистрацией АЭ - информации. Из анализа многочисленных литературных источников можно сформулировать некоторые традиционные утверждения, позволяющие качественно оценить процесс накопления повреждаемости в материале и развитие разрушения.
1) Суммарный счёт несёт информацию об интегральной повреждаемости объекта в процессе какого-либо внешнего воздействия, об увеличении длины дефекта и изменении его площади. В ранних работах, посвящённых методу АЭ, отмечается, что суммарный счёт взаимосвязан с амплитудой и длительностью импульсов АЭ, а, следовательно, и с энергией процесса разрушения. Это было актуально, когда используемая аппаратура не позволяла непосредственно измерять такие параметры, как длительность и энергия импульсов АЭ.
Характерная зависимость суммарного счёта от статической нагрузки показана на рисунке 1.4, a. По виду нарастающей зависимости суммарного счёта от возрастающего внешнего параметра, например давления, можно судить о степени активности источников АЭ и определить момент начала критического разрушения объекта (рисунок 1.4, б).
а – характерная зависимость числа импульсов АЭ от статической нагрузки; б – классификация активности источников АЭ по темпу нарастания суммарного счёта
Рисунок 1.4 – Зависимость суммарного счёта
Кривая С характеризует слабоактивный дефект и не требует внимания со стороны наблюдателей.
Кривая В характеризует активный дефект и требует постоянного внимания со стороны персонала, обслуживающего исследуемый объект.
Кривая А характеризует критически активный дефект, который может развиваться с большой скоростью. Необходима срочная остановка нагружения или эксплуатации объекта и его анализ различными методами неразрущающего контроля.
Начало опасной активности источников АЭ определяется
моментом, когда показатель степени а зависимости , аппроксимирующей
кривые нарастания суммарного счёта, равен четырём и более.
Современные методы
оценки способности материалов сопротивляться развитию трещин сводятся, в
основном, к определению критериев, характеризующих переход разрушения к
закритической стадии. В качестве критерия сопротивления хрупкому разрушению в
теории прочности используют коэффициент интенсивности напряжений . Коэффициент
характеризует
способность материала сопротивляться развитию трещины в условиях плоской
деформации.
Используя гипотезу, что суммарный счёт пропорционален объёму
материала, вовлечённого в пластическую деформацию, и зависит от размера зоны, в
которой происходит рост и слияние микротрещин, были получены соотношения связи
суммарного счёта с параметрами деформации
и разрушения материалов. Ниже представлены некоторые из этих зависимостей.
,
где
- суммарный счёт;
- константа,
зависящая от физико-механических свойств материала и чувствительности
аппаратуры;
- коэффициент
интенсивности напряжений;
- изменяется от
4,6 до 11, 9 в зависимости от класса материала.
,
где
- постоянная,
зависящая от материала и геометрии образца;
- половина длины
трещины;
- предел
прочности материала.
,
где
- модуль
упругости материала;
– коэффициент интенсивности
напряжений.
,
где – коэффициент
пропорциональности;
- критическое
значение коэффициента интенсивности напряжений
;
- начальное
значение
.
2)
Скорость счёта , как производная
от суммарного счёта, отражает скорость развития повреждения материала в данный
момент времени. Этот параметр обычно регистрирует совместно с суммарным счётом,
и они дополняют друг друга в процессе анализа результатов эксперимента.
3)
Пиковая амплитуда , отдельных
импульсов АЭ, а также энергия единичных сигналов
являются энергетическими
показателями процесса повреждаемости материала. Если в эксперименте число
акустических сигналов с определёнными параметрами равно числу образовавшихся
микротрещин, то энергия сигнала будет пропорциональна размерам образующихся под
нагрузкой трещин. Под напряжением
трещина диаметром
разрушает упругий
объём
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.