Использование метода акустической эмиссии для исследования усталости материалов в процессе высокоскоростного циклического деформирования

Abstract

Проведен анализ проблем применения метода акустической эмиссии для исследования и контроля процесса накопления многоцикловой усталостной повреждённости материала. Показано, что использование современных аппаратуры и методик позволяет надёжно фиксировать акустическую эмиссию, начиная со стадии развития микродефектов, в одном из наиболее сложных для применения этого метода случае – при резонансном высокоскоростном деформировании образцов материала. На примере материалов, имеющих характерные особенности процесса усталостного повреждения, экспериментально продемонстрированы возможности отображения стадий развития усталостных микродефектов и макротрещины посредством параметров акустической эмиссии.

Проведено аналіз використання методу акустичної емісії для дослідження та контролю процесу накопичення пошкоджень матеріалу від багатоциклової втоми. Показано, що використання сучасних апаратури та методик дозволяє надійно фіксувати акустичну емісію, починаючи зі стадії розвинення мікродефектів, в одному з найбільш складних для використання цього методу випадку - при резонансному високошвидкісному деформуванні зразків матеріалу. На прикладі матеріалів, які мають характерні особливості процесу пошкоджень від втоми, експериментально продемонстровані можливості відображення стадій розвитку мікродефектів від втоми та макротріщини через параметри сигналу акустичної емісії.

Problems on application of the acoustic emission method to investigate and control the process of high-cycle fatigue damage accumulation in material have been analyzed. It has been shown that the use of state-of-the-art equipment and techniques allow the reliable detection of acoustic emission, starting with the stage of microdefect development, in the most complicated case to apply this method, i.e. resonant high-speed deformation of material specimens. The possibilities for representation of the stages of fatigue microdefect development and macrocracks through the acoustic emission parameters have been demonstrated experimentally by the example of the materials exhibiting features of the fatigue damage process.