Физическое обоснование возможности использования монокристальных сенсоров для анализа деформационной поврежденности элементов конструкций

Abstract

Показано, что с помощью качественного и количественного (фрактального) анализа панорам деформационного рельефа монокристального сенсора определенной кристаллографической ориентации, жестко скрепленного с механически нагружаемым объектом, можно обнаружить локализацию повреждения как в макроскопически однородных, так и неоднородных (например, сварных) конструкционных элементах. Изучена внутренняя структура рельефных полос на разных масштабных уровнях, что свидетельствует об их определяющей роли в реализации гидродинамического пластического течения кристалла при заторможенности дислокационного скольжения. Рассмотрена возможность практического использования монокристальных сенсоров.

Показано, що за допомогою якісного і кількісного (фрактального) аналізу панорам деформаційного рельєфу монокристального сенсора визначеної кристало-графічної орієнтації, жорстко з’єднаного з механічно навантаженим об’єктом, можно виявити локалізацію пошкодження як в макроскопічно однорідних, так і в неоднорідних (наприклад, зварених) конструкційних елементах. Вивчено внутрішню структуру рельєфних смуг на різних масштабних рівнях, що свідчить про їх головну роль в реалізації гідродинамічної пластичної течії кристалу при загальмованості дислокаційного ковзання. Розглянуто можливість практичного використання монокристальних сенсорів.

We demonstrate that application of qualitative and quantitative (fractal) analyses of panoramic view of strain relief of a monocrystal sensor with the specific crystallographic orientation, which is rigidly fixed to a mechanically loaded object, allows one to reveal defect localization both in homogenic, and heterogenic (e.g., welded) structural components. Our studies of the internal structure of strain-relief bands of various scale levels confirm their critical role in realization of hydrodynamical plastic yield of crystal in the case of glide dislocation braking. We discuss the possibility of practical application of monocrystal sensors.