Использование методов Фурье-оптики для количественного анализа эволюции структурного состояния металлов в условиях циклического нагружения

Abstract

На примере алюминиевого сплава АМгб, испытанного в условиях симметричного растяжения- сжатия с частотой 100 Гц при комнатной температуре, рассмотрены возможности и основные методические положения использования Фурье-спектров для количественного анализа эволюции структурного состояния металлов. Показано, что в качестве интегральной характеристики структуры может быть использован параметр, получаемый из диаграмм интегральной анизотропии. Для проанализированных структурных состояний сплава АМгб он изменяется от 0,11 для 90%-ной остаточной долговечности до 0,31 для 10%-ной остаточной долговечности, т.е. для состояния предразрушения. Это означает, что даже в течение периода относительной стабильности процесса интегрального накопления усталостных повреждений изменение параметра структуры составляет 182%.

На прикладі алюмінієвого сплаву АМгб, який був випробуваний при симетричному розтязі-стиску з частотою 100 Гц за кімнатної температури, розглянуто можливості та основні методичні положення використання Фурьє-спектрів для кількісного аналізу еволюції структурного стану металів. Показано, що параметр, отриманий з діаграм інтегральної анізотропії, може бути використаний як інтегральна характеристика структури. Для проаналізованих структурних станів сплаву АМгб він змінюється від 0,11 для 90%-ного залишкового ресурсу до 0,31 для 10%-ного залишкового ресурсу, тобто для стану передруйнування. Це означає, що навіть під час періоду відносної стабільності процесу інтегрального накопичення втомних пошкоджень зміна параметрa структури становить 182%.

On the example of the Amg6 aluminum alloy subjected to symmetric push-pull tests at room temperature with 100 Hz frequency, we consider the possibilities and basic methodological approaches for the application of the Fourier spectrum method for the quantitative analysis of evolution of the structural state of metals. It is shown that the parameter derived from the diagrams of integrated anisotropy can be used as an integrated structural characteristic. For the investigated structural states of the AMg6 aluminum alloy this parameter varies from 0.11 for the residual durability value of 10% to 0.31 for the residual durability value of 90% (i. e., for the state prior to fracture). This signifies that the structural parameter changes by 182% even in the relatively stable process of integral accumulation of fatigue damage.