ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Контроль дефектности материалов из "Испытательная техника Справочник Книга 2 " Зависимость физических свойств материалов от уровня повреждеиносги и неоднородностей. Для решения задач, связанных с определением состояния материала и допустимых уровней поврежденности методами неразрушающего контроля, важно знать связь величин, характеризующих уровень поврежденности, с величинами физических постоянных материала, содержащего дефекты. [c.500] При относительно небольших концентрациях микротрещнн каждая из них влияет на эффективные характеристики материала независимо от других. В случае изотропного распределения микротрещнн первоначально изотропный материал остается изотропным, обладая эффективным модулем Юнга ( ) и коэффициентом Пуассона (V). [c.500] Здесь — полное число всех мпкро-трещии в единице объема а — радиус трещины. [c.501] Из приведенных соотношений следует, что характер влияния мнкро-трещин на упругие характеристики аналогичен влиянию пор. [c.501] Однако в отличие от пор сжимающие напряжения, перпендикулярные микротрещинам, могут приводить к их закрытию. В результате степень влияния микротрещин на податливость будет резко сокращаться или исчезать Это, приводит к нелинейным механическим эффектам, позволяющим отличать микротрещины от пор, и к сильному влиянию механических напряжений на электрические, магнитные и тепловые эффективные характеристики материала. [c.501] Предположение о механическом воздействии каждой микротрещины или поры остается справедливым до уровня поврежденности, соответствующего знячению примерно 0,3. [c.501] Приведенные соотношения могут быть, распространены на случай, когда имеется взаимодействие между трещинами и порами, или жесткими включениями (в случае механических характеристик), что позволяет предсказать изменение эффективных характеристик примерно до одного порядка величины. [c.501] В этом случае трещины выполняют функцию емкостного датчика. [c.501] Акустическая эмиссия. Аппаратура и применение. С помощью физических неразрушающих методов контроля можно получить сведения о наличии и развитии дефектов в материалах и изделиях. [c.501] Появление АЭ в металлах и сплавах обычно связывают с появлением пластических деформаций в отдельных зернах поликристалла. Поскольку в поликрнсталлической структуре наблюдается крайне неравномерное распределение напряжений, пластические деформации отдельных кристаллов возникают при очень малых напряжениях, когда металл с феноменологической точки зрения работает еще упруго. Это позволяет судить о появлении тех или иных неоднородностей и дефектов материала на начальной стадии деформирования и разрушения. [c.502] Существуют два направления в использовании акустической эмиссии. Первое направление — изучение динамических процессов в нагружаемом материале, второе — неразрушающий контроль промышленных объектов и технических процессов. В одних случаях этот метод может быть использован взамен традиционных методов в других — совместно с ними, обеспечивая получение дополнительной информации. [c.502] К основным параметрам можно отнести также и степень локализации источников АЭ, которая выражается как среднеквадратическое отклонение от средних значений координат за интервал наблюдения. [c.502] Аппаратуру для контроля методом АЭ выпускают не в виде универсальной системы, а в виде типовых блоков, позволяющих обеспечить оптимальную систему контроля в зависимости от особенностей объекта испытаний, вида нагружений и т. д. [c.502] Модульный принцип организаций позволяет формировать большое число модификаций измерительных систем, выделяя для регистрации и обработки те параметры эмиссии, которые несут в конкретном приложении наибольшее количество информации. [c.502] Непосредственная передача сигнала от преобразователя через линию передачи приводит к резкому ухудшению отношения сигнал—шум. Поэтому применяют предварительный усилитель 2, расположенный непосредственно у преобразователя и имеющий усиление 20—60 дБ. Кроме того, с помощью предварительного усилителя можно согласовать преобразователь с линией передачи и улучшить отношение сигнал—шум. [c.503] Полосу частот, выбранную для наблюдения сигналов эмиссии, устанавливают с помощью фильтров 3. При определении полосы частот принимают во внимание спектр шумов и затухание акустических волн. Полосу наблюдаемых частот обычно выбирают в пределах 50 кГц — 2 МГц. Иногда из-за высокого уровня окружающих шумов требуется принимать особые меры. Например, при циклических испытаниях вход системы контроля запирается в те интервалы времени, когда шумы испытательной системы максимальны. [c.503] Основной усилитель 4 должен обладать равномерной амплитудно-частотной характеристикой, охватывающей весь диапазон наблюдаемых частот, при коэффициенте усиления 40—80 дБ. Характеристика усиления линейная либо логарифмическая (в случае широкого динамического диапазона). [c.503] Выход на цифропечатающее устройство предусматривают во всех системах контроля этим методом, когда требуется регистрация большого количества данных. Запись на бумажной или магнитной ленте применяют в тех случаях, когда может возникать необходимость просмотра материала для анализа. Кроме того, предусматривают световую и звуковую сигнализацию появления эмиссии. [c.503] Блок определения местоположения 6 источника сигналов использует информацию от нескольких (не менее трех) преобразователей, расположенных в различных местах поверхности изделия. Когда сигнал достигает ближайшего к источнику преобразователя, начинается отсчет времени. Затем измеряется запаздывание того же сигнала еще на два-три преобразователя. В блоках, осуществляющих измерения, предусматриваются пороговые устройства. [c.503] Применяют два основных метода обработки данных. В первом случае положение источника эмиссии определяется по пересечению сетки кривых, являющихся геометрическим местом точек, где временное запаздывание одинаково для заданных пар датчиков. Вторым методом последовательно определяется все более ограниченная область, в которой расположен источник эмиссии. При этом методе требуются менее сложные вычисления, но точность локации ниже. [c.503] Вернуться к основной статье