Влияние локального скопления дефектов на распространение волн акустической эмиссии. Сообщение 2

Abstract

Рассмотрены особенности распространения в тонком стержне упругих волн, вызванных мгновенным приложением импульсной нагрузки к одному из его торцов. Проанализировано влияние на параметры сканирующих волн распреде- ления дефектов в некотором локальном протяженном объеме и оценены возможные преимущества учета указанного фактора. Получена математическая модель распространения АЭ волны в коротком стержне с областями, пораженными дефектами. Разработаны оптимальные способы расчета и созданы необходимые программы для MS Windows, позволив- шие выполнять расчетные работы в оптимальные сроки и с приемлемой для оценок физического явления точностью. Программы реализованы таким образом, чтобы исследователь мог достаточно просто оперировать настройками и полу- чать результаты расчетов в виде графиков с возможностью их перестраивания в наиболее удобную для анализа форму. Установлено, что наличие протяженной области локально распределенных дефектов структуры материала, например, при его деформировании, меняет характер распространяющейся по стержню волны. Показана зависимость характер- ных особенностей этого изменения от протяженности поврежденного участка, что дает возможность анализа этого фактора при оценке появления и развития дефектов в материалах. Показано, что наличие в стержне сосредоточенных дефектов в тонком поперечном сечении образца или в протяженной области меняет форму проходящей акустической волны в сторону снижения амплитуды и уменьшения крутизны переднего фронта. Полученное решение предоставляет возможность оценивать накопление повреждений (дефектов) в материалах образцов по результатам их сканирования акустическими импульсами

The paper deals with the features of propagation of elastic waves in a thin rod caused by instantaneous application of pulsed load to one of its edges. Influence of defect distribution in a certain local extended volume on scanning wave parameters is analyzed, and possible advantages of allowing for the above factor are evaluated. Mathematical model of AE wave propagation in a short rod with regions affected by defects was derived. Development of optimum calculation procedures and required programs for MX Windows was performed that allowed conducting calculation operations in optimum terms and with an accuracy acceptable for evaluation of a physical phenomenon. Programs are realized so that an investigator could readily enough perform the adjustments and obtain calculation results in the form of graphs with the possibility of their re-adjustment in a form convenient for analysis. It is established that presence of an extended region of locally-distributed defects of material structure, for instance at its deformation, changes the nature of the wave propagating through the rod. Dependence of characteristic features of this change on the damaged area extent is shown that enables analyzing this factor at evaluation of defect initiation and propagation in materials. It is shown that presence of concentrated defects in a rod in a thin sample cross-section or in an extended area changes the shape of passing acoustic wave towards amplitude lowering and reduction of leading front steepness. Derived solution enables assessment of damage (defect) accumulation in sample materials by the results of their scanning by acoustic pulses.