Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН НА ОСНОВЕ СИНЕРГЕТИЧЕСКИ ОРГАНИЗОВАННЫХ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-6-443-450

Полный текст:

Аннотация

Одной из основных задач металлургического машиностроения при создании и эксплуатации технологического оборудования является обеспечение необходимых показателей его надежности. Достижение надежности оборудования при его изготовлении связано с оперативным определением прочностных характеристик используемых при этом материалов и прежде всего их предела выносливости. В работе в качестве параметра оценки предела выносливости материалов используется сигнал акустической эмиссии. Для получения устойчивого сигнала, основываясь на результатах анализа синергетических процессов, протекающих в различных физических средах лазеров и мазеров, применен подход получения синергетического сигнала эмиссии волн напряжений (ЭВН) на базе дислокационной среды. Это позволило обеспечить достаточно мощный эмиссионный сигнал, характеризующий процесс движения дислокаций при формировании тех или иных дислокационных субструктур. Эксперимент, проведенный на образцах из стали, подтверждает тот факт, что использование организованного путем мелкоступенчатого растяжения образца акустического сигнала позволяет оценить внутренние процессы, происходящие в материалах. Результаты эксперимента дают возможность выделить участки упруго-пластической деформации материала с различной скоростью движения дислокаций. Основываясь на том, что деформируемые металлы являются самоогранизующимися системами с реализацией на разных стадиях их нагружения различных диссипативных механизмов, образующих соответствующие дислокационные структуры, установлена взаимосвязь интенсивности ЭВН со структурными особенностями дислокационных субструктур (ДСС). Одновременно сопоставлен момент изменения интенсивности ЭВН с пределом его выносливости. Это позволяет использовать сопровождающую формирование дислокационных структур эмиссию волн напряжений совместно с фиксацией возникающего в материале образца напряжения для определения предела выносливости.

Об авторах

А. Н. Савельев
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры механики и машиностроения 

(654007, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42)

 



Е. А. Савельева
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия

Соискатель степени кандидата технических наук кафедры механики и машиностроения  

(654007, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42)

�ева



Н. А. Локтева
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры сопротивления материалов и динамики прочности машин 

(125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4) 



Список литературы

1. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. – М.: Оборонгиз, 1952. – 555 с.

2. Школьник Л.М. Методики усталостных испытаний. – М.: Металлургия, 1978. – 304 с.

3. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. – М.: Машиностроение, 1979. – 191 с.

4. Гаврилов Д.А. Корреляционные соотношения между механическими характеристиками в условиях статического и циклического нагружений для конструкционных сталей и сплавов // Проблемы прочности. 1979. № 5. С. 59 – 65.

5. Prot E.M. L’essai des fatigue Sous Charse Progressive. Une nouvelle technique d’essai des materiaux // Rev. Metallurgia. 1948, Vol. 45. No. 12. Р. 481. L’essai des fatigue Sous Charse Progressive. Une nouvelle technique d’essai des materiaux.

6. Enomoto N.A. A method for determining the fatigue limit of metal by means of stepwise load increase test // Proc. ASTM. 1959. Vol. 59. P. 263 – 271.

7. Гурьев А.В., Мишарев Г.М. Особенности процесса начальной стадии пластической деформации при статическом и циклическом нагружениях углеродистой стали. – В кн.: Металловедение и прочность материалов. Том 3. Труды Волгоградского политехнического института. – Волгоград: изд. ВПИ, 1971. С. 56 – 64.

8. Синергетика и фракталы в материаловедении / В.С. Иванова, А.С. Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А. Охсотоев. – М.: Наука, 1995. – 280 с.

9. Конева Н.А., Лычагин Д.В., Жуковский С.П., Козлов Э.В. Эволюция дислокационной структуры и стадии пластического течения поликристаллического железо-никелевого сплава // Физика металлов и металловедение. 1985. Т. 60. Вып. 1. С. 171 – 179.

10. Locati L. Le prove di fatica come ausilio alla progettazione ed alla produzione // Metallurgia Italiana. 1955. Vol. 47. No. 9, P. 301 – 308.

11. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. – Киев: Наукова думка, 1981. – 344 с.

12. Cottrell A.H. Dislocations and plastic flow in crystals. – New York Oxford Univ. Press., 1953.

13. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций / Пер. с англ. под ред. Э.М. Надгорного, Ю.А. Осипьяна. – М.: Атомиздат, 1972. – 600 с.

14. Болотин Ю.И., Грешников В.А., Гусаков А.А., Дробот Ю.Б. Использование эмиссии волн напряжений для неразрушающего контроля материалов // Дефектоскопия. 1971. № 6. С. 5 – 25.

15. Грешников В.А., Дробот Ю.В. Акустическая эмиссия. Применение для испытаний материалов и изделий. – М.: Изд-во стандартов, 1976. – 272 с.

16. Нацик В.Д. Излучение звука дислокацией, выходящей на поверхность кристалла // Письма в ЖЭТФ. 1968. Т. 8. Вып. 6. С. 324 – 328.

17. Frederick I.R. Dislocations motion as a source of acoustic emission. – In.: Acoustic Emission, ASTM STP-505. 1972. P. 129 – 139.

18. Pollock A.A. Stress-wave emission a new tool for industry // Ultrasonics. 1969. Vol. 6(2). 32. Р. 88 – 92.

19. Gillis P.P. Dislocation motions and acoustic emission. – In: Acoustic Emission, ASTM STP-505. 1972. Р. 20 – 29.

20. Бойко В.С, Гарбер Р.И., Кривенко Л.Ф. Звуковая эмиссия при аннигиляции дислокационного скопления // Физика твердого тела. 1974. Т. 16. № 4. С. 1233 – 1235.

21. Haken H., Synergetic. An Introduction. Nonequilibrium phase transitions and self-organization in Physics, Chemistry and Biology. 2nd Edition., Springer-Verlag Berlin – Heidelberg New York, 1978.

22. Назарова Г.В., Рыбянец В.А. Квантовые усилители и генераторы: учебн. пособие. – Новокузнецк: изд. СибГГМА, 1997. – 60 с.

23. Пат. № 2555506 РФ. Способ регистрации сигналов акустической эмиссии / Е.А. Савельева, А.Н. Савельев. Заявл. 26.03.2014. Бюл. № 19.

24. Mecke K., Blochwitz G., Kremling U. The development of the dislocation structures during the fatigue process of F.C.C. single crystals // Cryst. Res. And Technol. 1982. Vol. 17. No. 12. Р. 1557 – 1570.

25. Koneva N.A. Self-organization and phase transition in dislocation structure. – In: Proc. of 9th ICSMA, Israel, Haifa 1991. Fruid Publ. Company LTD. London, 1991. P. 157 – 164.

26. Winter A.T., Pederson O.B., Rasmussen K.V. Dislocation microstructures in fatigue copper polycrystals // Acta met. 1981. Vol. 29. P. 735 – 748.

27. Winter A.T. Dislocation structure in the interior of fatigued copper polycrystal // Acta met. 1980. Vol. 28. P. 963 – 964.


Для цитирования:


Савельев А.Н., Савельева Е.А., Локтева Н.А. ОЦЕНКА ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН НА ОСНОВЕ СИНЕРГЕТИЧЕСКИ ОРГАНИЗОВАННЫХ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(6):443-450. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-6-443-450

For citation:


Savel’ev A.N., Savel’eva E.A., Lokteva N.A. STRENGTH PROPERTIES EVALUATION OF MATERIALS OF TECHNOLOGICAL MACHINES ELEMENTS BASED ON THE SYNERGETICALLY ORGANIZED SIGNALS OF ACOUSTIC EMISSION. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(6):443-450. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-6-443-450

Просмотров: 169


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)