Виды акустической эмиссии

Контроль акустической эмиссии применяли при испытаниях плетей из труб 01020 мм, содержащих различные дефекты. Оценивали эффективность выявления дефектов при разных уровнях нагружения и схемах расстановки датчиков. Дополнительно устанавливали базовые акустические характеристики труб (участков трубопроводов) в случае заполнения их газом и жидкостью, а также проводили сравнение различных видов датчиков и программно-аппаратных средств. [c.196]

Были предприняты усилия в изучении сигналов акустической эмиссии (АЭ), которые имитировались из объемов разрушаемого материала у вершины трещины в процессе формирования усталостных бороздок при разных условиях нагружения [146, 147]. Были использованы интервалы воздействия на материал, когда трещина находилась почти полностью в раскрытом состоянии [82]. Такой подход в сборе информации был обусловлен тем, что для низкопрочных материалов основной поток информации в виде сигналов АЭ связан с процессом пластической деформации, а сигналы от процесса разрушения едва различимы без специальной их селекции и выделения из общего потока информации. [c.166]

Одним из решающих факторов выбора того или иного вида уравнения повреждений является степень сложности лабораторных исследований материала. Постепенно совершенствуются физические и механические методы исследований, дающие представление о кинетике рассеянных повреждений в каждом отдельном образце. Наибольшее развитие получил метод измерения параметров петель упругопластического гистерезиса в условиях не только малоцикловой, но и многоцикловой усталости металлов [87, 881. Этот метод позволяет оценивать состояние повреждений, если критические параметры петель гистерезиса к моменту разрушения известны, путем сопоставления с обычными кривыми длительной прочности. Существует ряд других механических и физических методов оценки повреждений, например, снятие характеристик сигналов акустической эмиссии [211, регистрация [c.96]

Под акустической эмиссией (эмиссия — испускание, генерация) понимается возникновение в среде упругих волн, вызванных изменением ее состояния под действием внешних или внутренних факторов. Акустико-эмиссионный метод основан на анализе этих волн и является одним из пассивных методов акустического контроля, В соответствии с ГОСТ 27655-88 Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения механизмом возбуждения акустической эмиссии (АЭ) является совокупность физических и (или) химических процессов, происходящих в объекте контроля. В зависимости от типа процесса АЭ разделяют на следующие виды [c.159]

Кроме указанных видов АЭ существует магнитная акустическая эмиссия (МАЭ) - излучение упругих колебаний при перемагничивании материала объекта. Каждое из этих й подобных явлений может быть использовано для исследования механизма различных физических и химических процессов. [c.301]

Акустическая эмиссия - испускание объектом контроля (испытаний) акустических волн (ГОСТ 27655-88). Данное определение охватывает широкий круг явлений. Принято разделять явление АЭ в зависимости от физического источника на следующие виды. [c.301]

Метод акустической эмиссии относится к акустическому виду контроля и является, в отличие от ультразвукового контроля, пассивным методом в соответствии со схемой получения информации. Это определяет структуру аппаратуры (рис. 18) и ее параметры. [c.322]

Наличие дефектов в виде дислокаций приводит к ряду интересных явлений при распространении ультразвуковых волн в кристаллах, в том числе к ряду резонансных и релаксационных явлений, к так называемому дислокационному поглощению и дисперсии [11— 14]. Вопросов воздействия интенсивных звуковых и ультразвуковых колебаний на такие процессы в кристаллах металлов, как диффузия, циклическое деформационное упрочнение и усталость, мы не будем касаться и ограничимся лишь линейной задачей о дислокационном поглощении звука. Поскольку в параграфе о дислокационном поглощении речь идет о дислокациях и их влиянии на распространение звука, здесь же кратко затронут вопрос об акустической эмиссии — явлении излучения звука при движении и аннигиляции дислокаций, зарождении и развитии трещин от микро-до макроскопических масштабов. Акустическая эмиссия в последнее время находит большое практическое применение, однако теория явления пока недостаточно развита. [c.238]

Акустической эмиссией принято называть излучение акустических волн, сопровождающее некоторые виды необратимых превращений в твердом теле. Различают три основных типа механизмов этой эмиссии 1) механизмы, связанные с пластической деформацией (движение дислокаций, скольжение границ доменов в ферромагнетиках и сегнетоэлектриках и т. п.) 2) фазовые переходы, в частности мартенситные превращения в стали 3) образование и развитие трещин. [c.271]

Схема эксперимента по наблюдению эмиссии весьма проста (рис. 10.14). Волны, возбуждаемые развивающимся дефектом (источником эмиссии), претерпевая различные изменения на границах образца и на других статических неоднородностях, достигают приемника звука (чаще всего это пьезоэлектрический преобразователь), электрический сигнал с которого обычно поступает на схему обработки. Снимаемый с пьезопреобразователя сигнал имеет вид случайной последовательности радиоимпульсов, соответствующих отдельным событиям — вспышкам акустической эмиссии. Центральная частота радиоимпульсов определяется в основном резонансными свойствами преобразователя. Простейший принцип обработки сигнала эмиссии, применяемый в большинстве существующих методик, состоит в следующем радиоимпульс после усиления попадает на пороговое устройство, выделяющее его на фоне посторонних шумов. [c.271]

Скорость акустической эмиссии при этом составляет примерно половину от максимума, соответствующего полному разрушению (образованию магистральной трещины) — точка 2. Аналогичный вид имеет и зависимость скорости эмиссии от времени нагружения при статической нагрузке. Величина статической нагрузки при этом, разумеется, должна быть меньше критического значения, при котором наступает мгновенное разрушение. Так же, как и в предыдущем примере, скорость акустической эмиссии в этом случае растет вплоть до полного разрушения. Схожесть поведения эмиссии в обоих случаях объясняется действием общего для них механизма усталостного разрушения. [c.275]

В книге изложены физические основы, методы и средства акустического контроля — одного из наиболее распространенных и быстро развивающихся видов неразрушающего контроля. Анализируются различные типы контактных и бесконтактных акустических преобразователей и устройство ультразвуковых дефектоскопов. Рассмотрены методы прохождения, свободных н вынужденных колебаний, акустической эмиссии, а также вопросы оптимизации параметров контроля на основе максимума отношения сигнал. — помеха. Изложены методы контроля различных типов изделий из металлов и неметаллических материалов. [c.2]

Акустическую эмиссию вызывают процессы, характеризующиеся высокой скоростью локальных изменений напряжений в материале. К ним относится движение дислокаций, изменение их скорости, изменение формы дислокаций. Высокая энергия упругих волн возникает при коллективном движении дислокаций, их торможении у препятствий, которое сопровождается быстрыми местными сдвигами. Источниками могут служить синхронные повороты узлов решетки (двойникование) фазовые превращения, сопровождающиеся либо локальными изменениями объема, либо сдвиговыми смещениями процессы трения, которые связаны как с пластической деформацией микронеоднородностей поверхности, так и с образованием (нарушением) зон контакта. Скачкообразное образование новых поверхностей, создающих волны, может происходить при коррозии, коррозионном растрескивании, охрупчивании в виде эффекта Ребиндера. [c.11]

Для рассмотренного выше примера имеем 310 с , что соответствует току Zev 10 А Ze = 2 1,6 Ю" Кл - заряд иона гелия). Таким образом, достаточно интенсивные потоки событий приводят к появлению акустической эмиссии, которая может быть зарегистрирована с помощью преобразователя в виде тонкого стержня или преобразователя другой формы. [c.132]

Многочисленные экспериментальные данные указывают на то, что при рассмотрении динамики накопления поврежденности материала и формирования очага разрушения необходимо учитывать коллективные явления, проявляющиеся во взаимном влиянии микродефектов. Известен ряд работ, рассматривающих характерные особенности коллективного поведения дефектов, когда наблюдаемые АЭ-сигналы зависят не только от вида источника, но и от условий взаимодействия совокупности дефектов. В соответствии с этим строятся математические модели, связывающие эволюцию дефектной структуры с параметрами наблюдаемой АЭ. Основой для разработки моделей АЭ при коллективном поведении микродефектов твердых тел может служить кинетическая теория разрушения. Эта теория рассматривает процессы возникновения, накопления и эволюции микродефектов в материалах, а также формирование из микродефектов очага разрушения - макротрещины. Все эти процессы сопровождаются излучением акустической эмиссии. При математическом моделировании предполагается, что зарождение в материале микротрещины приводит к разгрузке близлежащего объема, что сопровождается излучением импульса АЭ. [c.175]

Некоторые закономерности формирования непрерывной акустической эмиссии. Как уже отмечалось, при протекании практически любого физического процесса возникает АЭ. Поэтому необходимо исследовать основные закономерности формирования акустического излучения в виде непрерывного случайного процесса, который имеет место при пластическом деформировании материала, в том числе в вершине растущей трещины, при коррозии метал ла и других процессах. Хотя единичный импульс АЭ, порождаемый элементарным физическим актом, обычно не обнаруживается, может быть зарегистрирован случайный поток элементарных импульсов АЭ. Флуктуации средних величин параметров такого потока уже могут быть обнаружены как непрерывная А Э. [c.182]

Математическое моделирование акустической эмиссии на основе теории марковских процессов [46] позволяет описать наблюдающиеся закономерности изменения интенсивности АЭ со временем, в частности их немонотонный характер. Пуассоновский поток АЭ-событий рассматривался как частный случай марковского процесса, порожденного рождением и гибелью структурных эле -ментов материала в объеме или на поверхности твердого тела (дислокации, двойника, пятна контакта поверхностей при их взаимном трении и других). При определенных значениях параметров рассмотренной модели расчетные зависимости изменения скорости счета со временем соответствуют наблюдаемым при пластическом деформировании материалов, в процессе приработки поверхностей трения, при некоторых видах коррозии. В частности объяснено появление максимума на зависимости М(т), наблюдавшегося во многих случаях после начала процесса или скачкообразного изменения его интенсивности. [c.184]

Акустико-эмиссионные исследования коррозии. Применение акустической эмиссии наиболее перспективно для исследования и контроля наиболее опасных видов локальной коррозии - межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания. [c.250]

Активность АЭ хорошо коррелирует со скоростью изменения коэффициента трения с1К/с11 (рис.З). В этой корреляции видится большой смысл, поскольку активность акустической эмиссии дает информацию о скорости выделения накопленной энергии, а с К/с11 характеризует скорость подвода внешней энергии к системе. Таким образом, было обнаружено, что разрушение поверхности мягкого контртела при сухом трении носит циклический характер [13]. [c.107]

Акустическая эмиссия (высокочастотный сигнал) от микротрещины воспринимается двумя и более преобразователями, установленными на фиксированном расстоянии друг от друга непосредственно на поверхности трубопровода. Сигналы по кабелю или через ультракоротковолновый передатчик поступают в систему обработки и отображения, где подвергаются корреляционной обработке по амплитуде и времени. При наличии дефектного участка или течи газа, их местонахождение отображается на мониторе в виде импульса, размещенного на графике, соответствующем в масштабе длине исследуемого участка трубопровода, а также в виде цифровой индикации. Идентифицированные методом акустической эмиссии участки газопровода отрываются и подготавливаются для проведения дефектоскопии локальными методами (ультразвуковой кон- [c.108]

На основе проведенных ранее исследований с применением методов механических испытаний, количественной металлографии, акустической эмиссии (АЭ) и математической статистики получена связь размеров микротрещин с амплитудой сигналов АЭ в виде степенного уравнения с показателем степени, равным 1,5. Эта функциональная зависимость между размером микротрещины и амплитудой генерируемого ею сигнала позволяет определять размеры образующихся микротрещин и по ним судить о характере разрушения. [c.115]

Анализ данных АЭ контроля трубопроводов обвязки, выполненного на КС Вынгапуровская, показал, что собственный шум конструкции достигает значений по А8Ь =(40-60) дБ, по КМ8=(50-70) дБ на разных уровнях нагружения (при гидравлических испытаниях). Оценка затухания сигналов АЭ вдоль контролируемого трубопровода для объемных мод колебаний показывает величину порядка 5 дБ/м. При отмеченных выше уровнях собственного шума конструкции и акустических характеристиках объекта максимальная база расположения пьезоэлектрических преобразователей может быть не более 10 м (даже при нагружении трубопровода жидкостью). С другой стороны, если оценить возможности метода АЭ к обнаружению скачка единичного прироста трещины по эквиваленту выделяемой упругой энергии разрушающимся графитовым стержнем (диаметром 0,2 мм) в месте расположения ПАЭ, получим эквивалент прироста трещины на 0,04 мм , который вызывает реакцию пьезоэлектрического преобразователя сигналов акустической эмиссии (ПАЭ) в виде экспоненциально затухающего радиоимпульса с амплитудой порядка 90 дБ. Собственный шум конструкции, указанный выше, заставляет оператора устанавливать порог ограничения аппаратуры на уровне 50-60 дБ. Отсюда минимальное значение скачка трещины, которое может быть выявлено на базе 10 м,-не менее чем 0,1 мм". Здесь следует отметить, что мы допускаем [c.165]

Экспериментально установлено, что сигнал акустической эмиссии, по крайней мере в стали, возникает за очень короткий отрезок времени — менее 0,03 мксек. Исследования распространения импульсной волны показали, что, применяя аппаратуру, чувствительную главным образом к одному виду распространяющихся колебаний, можно получить короткий и четкий сигнал. [c.29]

На основе ранее проведенного анализа экспериментальных данных [6] было предложено считать установленной связь между частотой колебаний сигнала акустической эмиссии и видом повреждения (пластическая деформация, эластичный излом, хрупкий излом). Справедливость такой связи считается теперь весьма спорной. Частота колебаний, по-видимому, зависит от скорости развития акустического эмиссионного события. Одно из наблюдений, подтверждающих справедливость этого [c.37]

В настоящее время для обнаружения и идентификации дефектов используется широкий спектр методов неразрушающего контроля (НК). Современная классификация методов НК включает девять видов контроля электрический, магнитный, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, визу-ально-измерительный, радиационный, акустический и проникающими веществами. По причинам конструктивного и эксплуатационного характера при диагностировании сварных аппаратов используются, в основном, следующие методы НК магнитный контроль (ГОСТ 24450), капиллярный контроль (ГОСТ 24522), акустический контроль (ультразвуковая дефектоскопия ГОСТ 14782 и толщинометрия, метод акустической эмиссии), радиационные методы (ГОСТ 7512 рентгеновский, гамма- и бета-излучением). При этом следует отметить, что радиационные методы применяются преимущественно на стадии изготовления аппаратов, а использование магнитного метода носит эпизодический харак гер. Руководящие документы по оценке 1екущего состояния [c.175]

Различают первичную акустическую эмиссию от дефектов (рост трещин) и вторичную (трение берегов трещин). Источники вторичной эмиссии наблюдаются при любых нагрузках, первичной — только при нагрузках, превышающих рабочие. Сигналы акустической эмиссии могут также регистрироваться в процессе снижения давления. При повышении давления данные об акустико-эмиссионных сигналах появляются на мониторе измерительной системы в виде кумулятивных зависимостей общего счета ( квазиэнергии ) акустической эмиссии от давления. [c.180]

Использование статистической обработки регистрируемых данных позволяет выявлять начало процесса трещинообразова-ния (появление микротрещин, их слияние и образование макротрещины) на фоне протекания макропластической деформации. При установке датчиков акустической эмиссии непосредственно вблизи дефекта представительный уровень эмиссии может быть зарегистрирован при нагрузках, составляющих от 5 до 50% от предельной нагрузки, которая соответствует разрушению. Во избежание перебраковки необходимо использовать сложные виды обработки данных. [c.194]

Характер разрушения. Композиционные материалы, изготовленные на основе внекеризованпых волокон, при испытании на растяжение, сжатие, изгиб и сдвиг не обнаруживают расслоения, свойственного обычным стекло-, угле- н боропласти-кам. Растяжение образцов из этих материалов не сопровождается акустической эмиссией, характерной дли испытания композиционных материалов, образованных системой двух и трех нитей разрушение образцов при всех указанных видах нагружения происходит мгновенно. Это свидетельствует о том, что несущие способности матрицы, укрепленной нитевидными кристаллами, и волокон исчерпываются одновременно. Для этих материалов характерен хрупкий вид разрушения как при испытаниях их на растяжение, сжатие, так п при изгибе и сдвиге. [c.216]

Проведение обучения, аттестация и проверка знаний специалистов неразрушающего контроля I и II уровней квалификации по магнитному, акустическому (ультразвуковому), радиографическому, капиллярному, визуально- измерительному, акустической эмиссии, стилоскопированию, токовихревому видам контроля объектов котлонадзора, подъемных сооружений, подземных и наружных газопроводов, магистральных нефтепродукто-проводов, машин и аппаратов и технологических трубопроводов, потенциально опасных производств химической, нефтегазоперерабатывающей промышленности, оборудования шахтных установок. [c.221]

Фрактография как наука о формировании определенного рельефа поверхности при росте трещины начиналась с представлений о контаетном взаимодействии берегов трещины, определяющем вид поверхности излома. Предложена модель формирования сигналов акустической эмиссии [188], согласно которой основная роль отводится процессам трения берегов трещины у ее вершины в полуцикле разгрузки- образца. Однако развитие методов электронной просвечивающей и особенно растровой электронной микроскопии показало [189], что формирование микрорельефа излома [c.171]

Обычное правило при пневмоиспытаниях объектов — низкие скорости нагружения в целях безопасности. АЭ-испытания следует проводить при скоростях нагружения, когда деформации сосуда находятся в равновесии с приложенной нагрузкой. Точность измерения давления должна составлять 1 % от испытательного. Так как температура газа может повышаться при повышении давления, можно задерживать подъем давления до выравнивания температуры с окружаюш ей средой. Пока давление в сосуде мало, а скорость потока велика, возможны шумы за счет турбулентности и ударов частиц, содержащихся в потоке. Учитывая это, можно начинать регистрацию АЭ при давлении 30 % от испытательного. АЭ от дефектов может быть первичной (рост трещин) и вторичной (трение берегов трещин). Вторичные источники могут наблюдаться при всех нагрузках, в то время как первичные источники - только при нагрузках выше рабочих. АЭ данные могут также регистрироваться во время снижения давления. Во время повышения давления АЭ данные должны наблюдаться на мониторе в виде кумулятивных зависимостей общего счета АЭ от давления. Появление небольших течей во время подъема давления обычно сопровождается непрерывной акустической эмиссией, которая может помешать обнаружению дефектов и привести в негодность измеренные данные АЭ. [c.137]

С процессами пластической деформации в зонах концентрации напряжений, в том числе в вершине трещин, следует связывать низкоамплитудную, а с процессами распространения трещин, которые проявляются в виде когерентных микроразрывов - высокоамплитудную акустическую эмиссию. [c.313]

При изучении коррозионного растрескивания, а также при получении данных в опытах с использованием образцов с предварительно выращенной трещиной, все более увеличивается тенденция к измерению скорости развития трещины. В простейшем случае трещину можно измерить под микроскопом по окончании испытаний, считая, что скорость ее развития была постоянной В течение всего периода экспозиции образца если же трещина видна в течение опыта, то используются визуальные наблюдения. При этом, однако, возникают затруд-.нення, поскольку предполагается, что вид трещины на поверхности отражает ее рас-лоложение в глубине образца. Часто применяют косвенные методы определения длины трещины. Из них можно назвать метод измерения удлинения образца, раскрытия трещины, изменения электрического сопротивления образца и метод регистрации акустической эмиссии, которая иногда со- провождает распространение трещнны. [c.320]

Последовательной теории акустической эмиссии при пластическом деформировании, которая могла бы связать статистические характеристики излучаемого акустического поля с параметрами деформирования для различных материалов, в настоящее время не существует. Тем не менее закономерности элементарных актов излучения, сопровождающего различные виды движения отдельных дислокаций и их скоплений, в том числе и упомянутые выше процессы, достаточно хорошо изучены [52, 65, 661. Согласно этим работам при описании создаваемых движущимися дислокациями звуковых полей удобнее пользоваться вектором колебательной скорости Уг=Ыг, а не вектором смещений И . С учетом сказанного излучение, создаваемое системой произвольно движущихся дислокаций, может быть описано с помощью следующего неоднородного уравнения, вытекающего из основных уравнений кристаллоакустики (см. гл. 9) [c.272]

Сопоставляя между собой три графика, можно видеть, что максимум интенсивности сигналов акустической эмиссии, соответствующий наибольшему темпу роста трещины, практически совпадает по времени с наибольшим разблагораживанием электродного потенциала. Уменьшение темпа коррозионного растрескивания сопровождается уменьшением акустической эмиссии и резким смещением электродного потенциала к положительным значениям. Таким образом, в случае разрушения пассивирующихся металлов кинетика электродного потенциала несет информацию об интенсивности протекания механических процессов на кошуре трещины. Степень разблагораживания потенциала характеризует в данном случае не столько абсолютный размер трещины, сколько темп его изменения. Так же как и сигналы акустической эмиссии, изменение электродного потенциала позволяет более четко фиксировать начало коррозионного растрескивания, чем визуальные наблюдения за развитием разрушения. [c.484]

Методы анализа, пригодные для характеристики акустической эмиссии, многочисленны. Из-за одновременного существования многих источников шума, а также из-за изменения вида волн, как при прохождении через образец, так и в детекторе, по акустической эмиссии образцов покрытий очень трудно проанализировать сложные сигналы, чтобы получить информацию об исходном источнике сигнала. Существует слишком мало теоретических или экспериментальных работ с модельными системами. Сложная техника частотного или амплитудного анализа обычно мало приемлема, хотя последняя может дать информацию о резком изменении механизма разрушения покрытия, например, если наблюдается переход от микро- к макрорастрескиванию при обычных величинах напряжения. Для характеристики покрытий предлагается также использовать простые методики анализа, такие как построение графиков зависимости числа колебаний от общего значения напряжения. На основе этих графиков можно проводить анализ изменения свойств покрытия при натурных испытаниях, изучение влияния изменений рецептуры лакокрасочного материала на механические свойства и т. п. Пример такого использования приведен на рис. 13.6. Видно, что иа алкидные пленки сильное влияние оказывает влага и в большинстве случаев происходит ухудшение адгезии. [c.417]

Таким образом, физическая сущность явления акустической эмиссии имеет свой, достаточно четко очерченный круг, не позволяющий напрямую сопоставить используемые в АЭД признаки с признаками, которые используются в других методах диагностики. Одновременно ничем не юправданно видеть в том, что в процессе АЭД регистрируются не сами дефекты, а связанные с ними динамические процессы (эта связь может быть сложная, многофакторная), как априорное преимущество метода АЭД перед другими методами неразрушающего контроля. [c.12]

При проведении гидравлических испытаний малого нагнетательного контура (нагружение осуществлялось степенями по 0,25 Р раб до 2 Рраб с периодическим циклированием нагружения, на отдельных этапах до пяти циклов) двумя из четырех организаций были залоцйрованы два источника акустической эмиссии, которые были рекомендованы к контролю другим методом НК (каждая организация выявила по одному источнику). Причем следует отметить, что в данном трубопроводе было сделано два искусственных дефекта. Один дефект - сквозной прорез с последующей его заваркой, другой - надрез с последующей заваркой. В результате испытаний был залоцирован один источник АЭ из области кольцевого сварного шва (НПФ "Диатон") и один источник, совпадающий с областью расположения искусственного надреза. Источники из искусственного дефекта в виде сквозного прореза (с заваркой) ни одной из организаций не были обнаружены. [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...