Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії
Визначено період докритичного росту тріщин низькотемпературної повзучості за параметрами сигналів акустичної емісії. Розроблено спосіб побудови кінетичних діаграм росту таких тріщин методом акустичної емісії. Определен период докритического роста трещин низкотемпературной ползучести по параметрам си...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
2014
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134584 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії / О.Є. Андрейків, В.Р. Скальський, І.Я. Долінська, Ю.Я. Матвіїв // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2014. — Т. 50, № 2. — С. 41-49. — Бібліогр.: 11 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859673982928683008 |
|---|---|
| author | Андрейків, О.Є. Скальський, В.Р. Долінська, І.Я. Матвіїв, Ю.Я. |
| author_facet | Андрейків, О.Є. Скальський, В.Р. Долінська, І.Я. Матвіїв, Ю.Я. |
| citation_txt | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії / О.Є. Андрейків, В.Р. Скальський, І.Я. Долінська, Ю.Я. Матвіїв // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2014. — Т. 50, № 2. — С. 41-49. — Бібліогр.: 11 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| description | Визначено період докритичного росту тріщин низькотемпературної повзучості за параметрами сигналів акустичної емісії. Розроблено спосіб побудови кінетичних діаграм росту таких тріщин методом акустичної емісії.
Определен период докритического роста трещин низкотемпературной ползучести по параметрам сигналов акустической эмиссии. Разработан способ построения кинетических диаграмм роста таких трещин с помощью метода акустической эмиссии.
The period of subcritical growth of low-temperature creep cracks is evaluated by the parameters of acoustic emission signals. The method of construction of kinetic diagrams of such crack growth using the method of acoustic emission is developed.
|
| first_indexed | 2025-11-30T14:45:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
41
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2014. – ¹ 2. – Physicochemical Mechanics of Materials
УДК 539.375:536.543
ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРІОДУ ДОКРИТИЧНОГО РОСТУ ТРІЩИН
ПОВЗУЧОСТІ ЗА ПАРАМЕТРАМИ АКУСТИЧНОЇ ЕМІСІЇ
О. Є. АНДРЕЙКІВ 1, В. Р. СКАЛЬСЬКИЙ 2,
І. Я. ДОЛІНСЬКА 2, Ю. Я. МАТВІЇВ 3
1 Львівський національний університет ім. Івана Франка;
2 Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів;
3 Луцький національний технічний університет
Визначено період докритичного росту тріщин низькотемпературної повзучості за
параметрами сигналів акустичної емісії. Розроблено спосіб побудови кінетичних
діаграм росту таких тріщин методом акустичної емісії.
Ключові слова: низькотемпературна повзучість, метод акустичної емісії, період
докритичного росту тріщини, кінетична діаграма росту тріщини низькотемпера-
турної повзучості.
Заповільнене руйнування елементів конструкцій є довготривалим, але небез-
печним, бо його важко передбачити і діагностувати. Оскільки воно спричинене
утворенням або об’єднанням дефектів (вакансій, дислокацій, пор, мікро- і макро-
тріщин тощо), за яких генеруються пружні хвилі, то одним із найефективніших
для діагностування заповільненого руйнування елементів конструкцій за довго-
тривалого статичного навантаження є метод акустичної емісії (АЕ) [1−4]. Він ві-
домий давно, але спочатку його використовували лише для якісної оцінки. Для
кількісної ж необхідно встановити залежності параметрів сигналів АЕ від харак-
теристик руйнування.
Мета дослідження − побудувати аналітичну модель для дослідження поши-
рення тріщин низькотемпературної повзучості в конструкційних матеріалах і на
цій основі оцінити процес за параметрами пружних хвиль АЕ.
Формулювання задачі. Визначаючи залишковий ресурс елементів конст-
рукцій за довготривалого статичного навантаження, важливо знайти розміри ви-
хідних дефектів і параметри кінетичних діаграм поширення тріщин низькотем-
пературної повзучості [5] і за встановленою раніше математичною моделлю [6]
розрахувати залишковий ресурс (період докритичного росту тріщини низькотем-
пературної повзучості) t = t*. Проте знайти вихідні розміри дефектів і параметри
повзучості m, A2t, δCC, δthc [5] для діагностування вже експлуатованого матеріалу
елемента конструкції складно [4, 5]. Тому нижче побудовано розрахункову мо-
дель визначення залишкового ресурсу елементів конструкцій за довготривалого
статичного навантаження через параметри сигналів АЕ, які вимірюють безпосе-
редньо на поверхні об’єкта контролю. Суть моделі ось у чому.
Розглянемо тривимірне тіло, послаблене плоскою макротріщиною площею
ST з гладким випуклим контуром LT і в нескінченно віддалених точках розтягнуте
рівномірно розподіленими довготривалими зусиллями інтенсивності p, напрямле-
ними перпендикулярно до площини тріщини (рис. 1). Вважаємо, що тіло піддане
дії однорідного низькотемпературного поля, яке в зоні передруйнування біля кон-
Контактна особа: О. Є. АНДРЕЙКІВ, e-mail: andreykiv@ipm.lviv.ua
42
туру тріщини викликає низькотемпературну повзучість, що зумовлює ріст тріщи-
ни. Необхідно визначити кінетику її поширення і оцінити період докритичного
росту t = t*.
Як відомо [7], площу S новоутворе-
них дефектів (площу підростання тріщи-
ни) можна розрахувати через суму амп-
літуд Ai сигналів АЕ:
1
n
i
i
S A
=
= β∑ . (1)
Тут β − акустико-емісійна константа ма-
теріалу, яку визначають із експерименту;
n − кількість сигналів АЕ, зареєстро-
ваних під час поширення тріщини (ко-
жен сигнал вважатимемо відтворенням
одиничної події акту руйнування мате-
ріалу).
Показано [8], що зміна площі S
плоскої тріщини повзучості незначно за-
лежить від конфігурації її контуру за од-
норідного розтягу, який під час поши-
рення тріщини наближається до колово-
го. Тому критичну площу тріщини S* ви-
значатимемо з урахуванням критерію Ір-
віна і розв’язку задачі Сакка:
3 4 40,0625 CCS K p−∗ = π , (2)
де KCC – верхнє порогове значення коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН) на
кінетичній діаграмі поширення тріщини низькотемпературної повзучості [6].
Тепер на основі формул (1) і (2) запишемо рівняння для визначення кількості n
сигналів АЕ, які випромінюватиме тріщина під час докритичного росту:
3 4 4
1
0,0625
n
i CC T
i
A K p S−
=
β = π −∑ . (3)
Рис. 2. Схема перерізу тіла у площині
тріщини початкового радіуса a0 і кінце-
вого a*: 2a0 − площа початкової тріщини;
2a* – новоутворена площа за докри-
тичного її росту; круги в кільці – площі
мікротріщин, які генерують сигнали АЕ
під час утворення.
Fig. 2. The body cross-section in the plane of the crack of initial radius a0 and final radius a*:
2a0 − area of the initial crack; 2a* − new-formed area under its subcritical growth; circles in the
ring − areas of microcracks that generate AE signals during its formation (schematically).
Рис. 1. Схема навантаження тіла
з тріщиною.
Fig. 1. Loading of a body with a crack
(schematically).
43
Стрибки локального підростання тріщини вздовж її фронту за низькотемпе-
ратурної повзучості для мікроізотропного матеріалу можна вважати наближено
однаковими за різних інкубаційних періодів їх підготовки [8], а отже, і площі si
мікроруйнування, які генерують кожну подію АЕ (приймаємо їх мікрокруговими
рис. 2; si ≈ const = sa). Звідси
consti aA A≈ = ,
1
( ) ( ) ( )
n
a i a
i
S t s n t A A n t
=
= = β ≈ β∑ . (4)
На основі співвідношень (3) і (4) знайдемо критичну кількість сигналів АЕ
n = n*, коли тріщина спонтанно поширюється:
3 4 40,0625 CC T
a
K p S
n
A
−
∗
π −
=
β
. (5)
Аналог задачі Сакка. Зміну площі плоскої тріщини повзучості за однорід-
ного розтягу наближено можна описати за швидкістю її утворення. Тому розгля-
немо задачу про визначення періоду докритичного росту тріщини повзучості,
коли її контур L є коло зі змінним радіусом a=a(t), тобто аналог задачі Сакка для
опису поширення тріщини низькотемпературної повзучості (рис. 2).
Тоді математичну задачу для визначення періоду t = t* зведемо до вигляду [6]
2 2 2
2 I
2 2
I
( )
1
m m m
t CC thc
CC
A K K KdaV
dt K K
−
−
−
= =
−
, (6)
0 I0, (0) ; , ( ) ; ( ) .CCt a a t t a t a K a K∗ ∗ ∗ ∗= = = = =
Звідси
2 2
2
I 1,5
4 4ap p SK = =
π π
, (7)
де S = S(t) − поточна площа кругової тріщини, швидкість зміни якої на основі
співвідношення (6) подамо так:
0,5da dS
dt dtS
=
π
. (8)
Тепер, використовуючи залежності (7) і (8), математичну модель (6) зведемо до
виду
2 *
1
*
2 1
1
m m m m
t thc thcS A S S S SdS
dt SS
− −
−
⎛ ⎞π −⎜ ⎟
⎝ ⎠=
−
, (9)
I0, (0) ; , ( ) ; ( ) .T CCt S S t t S t S K S K∗ ∗ ∗ ∗= = = = =
Тут 0( ) ( ) ( ( ))T n aS t S S t A n n t= + ≈ β + ; 1 1
0 T an S A− −= β ; ST – початкова площа трі-
щини; Sthc − максимальна площа, коли під заданим зовнішнім навантаженням p
тріщина повзучості не поширюватиметься; Sn(t) − площа її підростання.
З урахуванням співвідношення (4) математичну модель (9) запишемо ще так:
1 1
0 2 0 * 0
1
0 0 *
2 ( ) ( ) ( ) 1
1 ( )( )
m m m m
a t thc thcA n n A n n n n n ndn
dt n n n n
− − − −
−
⎛ ⎞πβ + + + −⎜ ⎟
⎝ ⎠=
− + +
, (10)
0, (0) 0; , ( )t n t t n t n∗ ∗ ∗= = = = ,
44
де nthc − кількість імпульсів, коли утворюється тріщина площею Sthc, що не поши-
рюється під навантаженням p ( 1 1
thc a thcn A S− −= β ).
Інтегруючи диференціальне рівняння (10) за заданих початкової і кінцевої
умов, для визначення періоду t = t* докритичного росту тріщини отримаємо:
1
0 0 *
0 0 2 0 * 0
0,5 (1 ( )( ) )
( ) ( ) ( ) 1
n
a
m m m m
t thc thc
A n n n n
t dn
n n A n n n n n n
∗ −
∗
− −
β − + +
=
⎛ ⎞π + + + −⎜ ⎟
⎝ ⎠
∫ . (11)
Таким чином, якщо відомі характеристики m, A2t, β, nthc, Aa, то період t = t* можна
оцінити за залежністю (11). Для інженерної практики, зокрема технічної діагнос-
тики, важливо також через параметри сигналів АЕ визначити розміри дефектів,
особливо площу утворюваних тріщин. За наведеними результатами можна роз-
робити ефективний підхід, суть якого ось у чому.
Співвідношення (6) аналітично описує кінетичну діаграму росту тріщини
низькотемпературної повзучості, яка в координатах V–KI має вигляд S-подібної
кривої з нижнім Kthc і верхнім KCC пороговими значеннями КІН [5]. Середня час-
тина діаграми в логарифмічних координатах lgV – lgKI, де Kthc << KI << KCC, май-
же прямолінійна. Тут співвідношення (6) набуває вигляду
2 2
2 I I( )m m
t CC thc CCV A K K K K K−≈ << << , (12)
тобто подібне до формули Періса, яка також описує прямолінійну ділянку, але
діаграми втомного руйнування матеріалів [9].
Зі співвідношень (1), (4), (7), (8) отримаємо:
4
I 0,75
2 ,
2
aA np SK V
S
β
= =
ππ
. (13)
Тут Aa − середнє значення амплітуди сигналів АЕ, яке вважаємо константою ма-
теріалу і визначаємо із експерименту; /n dn dt= − інтенсивність сигналів (кіль-
кість сигналів за одиницю часу). Підставляючи залежності (13) в (12), одержимо:
2
2
2 1,5
4
2
m
ma
t CC
A n p SA K
S
− ⎛ ⎞β
= ⎜ ⎟⎜ ⎟π π⎝ ⎠
. (14)
Звідси (14) площа тріщини
0,5( 1) 2
0
m mS B p n+ −≈ , (15)
де B0 − константа, яку визначаємо через характеристики матеріалу так:
2 0,5(3 1)
0 2 1
22
m m
a CC
m
t
A K
B
A
−
+
β π
= . (16)
Отже, якщо відомі характеристики матеріалу B0, m і експериментально знайдена
інтенсивність сигналів АЕ n за однорідного навантаження p, то площу S тріщини
в елементі конструкції можна наближено розрахувати формулою (15), коли від-
сутні інші джерела сигналів АЕ.
Аналог задачі Ґріффітса. Коли тонкостінні елементи конструкцій мають
дрібні наскрізні прямолінійні тріщини і піддані дії довготривалих однорідних
розтягальних зусиль, то розрахунковою моделлю тут може слугувати аналог за-
дачі Ґріффітса (рис. 3).
Розглянемо нескінченну пластину товщиною h0, послаблену прямолінійною
тріщиною початкової довжини 2l0 і розтягнуту в нескінченно віддалених точках
45
довготривалими рівномірно розподіленими зусиллями p, що напрямлені перпен-
дикулярно до лінії розміщення тріщини. Вважаємо, що пластина піддана дії рів-
номірно розподіленого температурного поля, яке викликає в зонах передруйну-
вання біля вершин тріщини низькотемпературну повзучість. Необхідно визначи-
ти період t = t* докритичного росту тріщини, за який вона досягне критичного
розміру l = l* і пластина зруйнується. Розв’язок задачі можна отримати за сфор-
мульованою вище математичною моделлю (6). Проте важливо побудувати її роз-
в’язок через параметри сигналів АЕ, як це зроблено для задачі Сакка. Для цього
чинимо так.
Рис. 3. Схема навантаження пластини з тріщиною (а) та її переріз у площині тріщини (b):
світлий прямокутник – вихідна тріщина; прямокутники з кружечками – зони
докритичного її росту.
Fig. 3. Loading of the plate with a crack (a) and its cross-section in the crack plane (b):
bright rectangle − original crack; rectangles with circular hatching − zones of subcritical crack
growth (schematically).
Для задачі Ґріффітса швидкість V поширення тріщини і КІН можна записати
[6] у вигляді
1
0
dSV h
dt
−= , 1
I 0K p l p h S−= π = π . (17)
Тут h0 − товщина пластини; S − площа новоутвореної поверхні тріщини довжи-
ною l. Тоді співвідношення (6) з урахуванням виразу (17) буде:
2 2 1 2
2 0 0
2 1 2
0
(( ) )
1
m m m
t CC thc
CC
A h K p h S KdS
dt p h SK
− −
− −
π −
=
− π
, (18)
0 I0, (0) ; , ( ) ; ( ) CCt S S t t S t S K S K∗ ∗ ∗ ∗= = = = = ,
де 0 0 0 02 ; 2S l h S l h∗ ∗= = .
Використовуючи співвідношення (4), математичну модель (18) для визна-
чення періоду t = t* запишемо через параметри сигналів АЕ:
46
1 1
0 2 0 * 0
1
0 0 *
( ) (( ) 1)
1 ( )( )
m m m m
a t thc thch A A n n n n n ndn
dt n n n n
− − − −
−
β + + −
=
− + +
, (19)
0, (0) 0; , ( )t n t t n t n∗ ∗ ∗= = = = .
Для розрахунку періоду t = t* докритичного росту прямолінійної тріщини
низькотемпературної повзучості в нескінченній пластині (розв’язок аналога зада-
чі Ґріффітса) проінтегруємо рівняння (19), коли задані початкова та кінцева умови:
1
0 0 *
0 0 2 0 * 0
(1 ( )( ) )
( ) (( ) 1)
n
a
m m m m
t thc thc
A n n n n
t dn
h A n n n n n n
∗ −
∗ − −
β − + +
=
+ + −
∫ , (20)
де 1 1
0 02 ( )an h A l l− −
∗ ∗= β − , 1 1
0 0 02 an h A l− −= β . Таким чином, знаючи характеристи-
ки 2, , , ,t thc am A n Aβ , період t t∗= оцінюють за формулою (20).
Для технічної діагностики важливо визначити через параметри сигналів АЕ
(середнє значення амплітуди Aa й інтенсивності n сигналів АЕ) розміри дефектів,
які розвиваються. Зокрема, необхідно оцінити довжину підростання прямоліній-
них тріщин у тонкостінних елементах конструкцій. Для цього діємо так, як і в за-
дачі Сакка.
Для спрощення розв’язку задачі беремо такі значення зовнішнього наванта-
ження p, щоб рівняння (6) подати наближено співвідношенням (12). Тепер швид-
кість росту тріщини низькотемпературної повзучості
1
0aV A h n−= β . (21)
Підставляючи вираз (21) у рівняння (12), отримаємо вираз
1 2 2
0 2 ( )m m
a t CCA h n A K p l− −β ≈ π , (22)
з якого знайдемо довжину тріщини:
2 2 2
1
m
CCl p K B n− −= π . (23)
Тут B1 − константа, яку визначаємо через характеристики матеріалу:
1 1
1 2 0a tB A A h− −= β . (24)
Таким чином, якщо відомі характеристики матеріалу B1, m, KCC і експери-
ментально знайдена інтенсивність n сигналів АЕ за однорідного навантаження p,
то довжину l утвореної в пластині прямолінійної тріщини можна наближено ви-
значити за формулою (23), якщо відсутні інші джерела АЕ.
Чистий згин балки з бічною тріщиною. Під час досліджень росту тріщин
низькотемпературної повзучості, зокрема для побудови кінетичних діаграм V–KI,
застосовують [5] силову схему довготривалого чистого згину балкового зразка з
бічною тріщиною (рис. 4). Але досягнути тут нижнього порогового значення КІН
Kthc стандартними методиками не вдається. Спробуємо побудувати методику, яка
ґрунтується на залежності швидкості росту тріщини низькотемпературної пов-
зучості від параметрів сигналів АЕ, що виникають під час сповільненого руйну-
вання, і КІН. Суть її ось у чому.
Розглянемо схему чистого згину балкового зразка поперечного перерізу
h0×h1 з бічною тріщиною початкової довжини l0 (рис. 4). Вважаємо, що зразок
підданий довготривалому згину моментами M. Необхідно визначити період t = t*
навантаження зразка, після якого тріщина низькотемпературної повзучості під-
росте до критичної довжини l = l* і балка зруйнується.
47
Розв’язок цієї задачі через довжину тріщини l можна знайти за математич-
ною моделлю (6):
2 2 2
2 1 I
2 2
I
( ( ) )
1 ( )
m m m
t CC thc
CC
A h K K S KdS
dt K K S
−
−
−
=
−
, (25)
0 I0, (0) ; , ( ) ; ( ) .CCt S S t t S t S K S K∗ ∗ ∗ ∗= = = = =
Тут 0 0 1 1,S l h S h l∗ ∗= = , а КІН I ( )K S визначає формула [10]
1,5 2 3 4 16
I 1( ) (6 / ) (1,99 2,47 12,97 23,17 24,81 ( ))K S M h h o= ε − ε + ε − ε + ε + ε ,
( 0 1/S h hε = ). (26)
Рис. 4. Схема навантаження балки з поверхневою тріщиною чистим згином (а)
та її переріз у площині тріщини (b): прямокутник з кружечками – поверхня докритичного
росту тріщини.
Fig. 4. Loading of the beam with a surface crack under pure bending (a) and its cross-section in
the crack location plane (b): rectangles with a circular hatching − surface of subcritical crack
growth (schematically).
Запишемо тепер математичну модель (25) через параметри сигналів АЕ:
I I I
0 1
, , ( ) ( ) ( )a
a a n
A ndS dnA K S K A n K n
dt dt h h
β
= β ε = = β = . (27)
Тоді
2 2 2
2 1 I
2 2
I
( ( ) )
[1 ( )]
m m m
t CC n thc
a CC n
A h K K n Kdn
dt A K K n
−
−
−
=
β −
, (28)
0, (0) 0; , ( ) .t n t t n t n∗ ∗ ∗= = = =
Проінтегрувавши вираз (28), коли задані початкова і кінцева умови, для ви-
значення періоду t t∗= докритичного росту в балковому зразку тріщини низько-
температурної повзучості отримаємо:
2 2 2
I
2 2
0 2 1 I
[1 ( )]
( )
n m
a CC CC n
m m
t n thc
A K K K n
t dn
A h K n K
∗ −
∗
β −
=
⎡ ⎤−⎣ ⎦
∫ . (29)
Щоб знайти час t* за формулою (29), необхідно знати параметри m, A2t, β, Aa,
n*, Kthc, KCC. Значення n* обчислюємо зі співвідношення, яке аналогічне (5). Інші
величини знаходимо так. Запишемо формулу (28) у вигляді
48
2 2
3 I
2 2
I
( ( ) )
1 ( )
m m
n thc
CC n
B K n K
n
K K n−
−
=
−
, (30)
де
2
2 1
3
m
t CC
a
A h K
B
A
−
=
β
. Далі за силовою
схемою згину балкового зразка з біч-
ною тріщиною (рис. 4) виконуємо
експериментальні дослідження і бу-
дуємо залежність інтенсивності n
сигналів АЕ від КІН KIn. При цьому,
використовуючи формули (25), (27) і
змінюючи момент M та довжину трі-
щини l, задаємо значення КІН ( )
I
i
nK у
межах ( )
I
i
thc CCnK K K< < . Для цих зна-
чень згідно з експериментальною ме-
тодикою [4] визначаємо інтенсивність
сигналів in . Необхідно зробити не
менше чотирьох замірів для різних
значень ( )
I
i
nK і не менше трьох in для
кожного ( )
I
i
nK (рис. 5). За формулою
(28) методом найменших квадратів [11] знаходимо характеристики B3, Kthc,
KCC. Підставивши їх у співвідношення (28), отримаємо кінетичну діаграму
n –KIn (КІН під час поширення тріщини низькотемпературної повзучості).
За такими кінетичними діаграмами можна визначити періоди докритичного
росту тріщин низькотемпературної повзучості через параметри сигналів АЕ. Для
знаходження періоду t = t* докритичного росту тріщин низькотемпературної пов-
зучості важливі також кінетичні діаграми V–KI [5]. Проте пряма їх побудова без
застосування методу АЕ складна і пов’язана з довготривалим експериментом. То-
му пропонуємо спочатку побудувати менш трудомісткі кінетичні діаграми n –KIn,
а потім за допомогою відповідного аналітичного перетворення перейти до діаг-
рам V–KI. Для цього використаємо формулу (21), яка пов’язує величини V і n :
1
4 1V B h n−= . (31)
Константу 4B визначаємо так. За деяких високих значень ( )
I
i
CCnK K< швидкість
V росту тріщини низькотемпературної повзучості буде значною і на величину
il∆ вона підросте за невеликі проміжки часу it∆ . Для цих же значень ( )
I
i
nK зна-
ходимо:
1 1 1
4 1
1
( ) ( )
k
i i i
i
B k h n l t− − −
=
= ∆ ∆∑ . (32)
У формулі (32) k ≥ 3. Тобто потрібно викликати не менше ніж трьох підрос-
тань тріщини низькотемпературної повзучості із замірами il∆ , it∆ , in . Таким
чином, за допомогою формул (31) і (32) кінетичну діаграму n –KIn можна пере-
творити в кінетичну діаграму V–KI.
Рис. 5. Кінетична діаграма залежності
інтенсивності сигналів акустичної емісії
n від коефіцієнта інтенсивності
напружень KIn.
Fig. 5. Kinetic diagram of the dependence of
the intensity of acoustic emission signals n
on stress intensity factor KIn.
49
ВИСНОВКИ
Розроблено теоретичні основи підходу для визначення періоду докритично-
го росту тріщини низькотемпературної повзучості за параметрами сигналів акус-
тичної емісії. Його застосування проілюстровано на задачах Ґріффітса і Сакка. На
основі підходу розроблено алгоритм побудови кінетичних діаграм росту тріщин
низькотемпературної повзучості методом акустичної емісії.
РЕЗЮМЕ. Определен период докритического роста трещин низкотемпературной
ползучести по параметрам сигналов акустической эмиссии. Разработан способ построе-
ния кинетических диаграмм роста таких трещин с помощью метода акустической эмиссии.
SUMMARY. The period of subcritical growth of low-temperature creep cracks is evaluated
by the parameters of acoustic emission signals. The method of construction of kinetic diagrams
of such crack growth using the method of acoustic emission is developed.
1. Андрейкив А. Е., Лысак Н. В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов
разрушения. – К.: Наук. думка, 1980. – 176 с.
2. Скальський В. Р., Андрейків О. Є. Оцінка об’ємної пошкодженості матеріалів методом
акустичної емісії. – Львів: Вид. центр ЛНУ ім. Ів. Франка, 2006. – 330 с.
3. Андрейків О. Є., Скальський В. Р., Сулим Г. Т. Теоретичні основи методу акустичної
емісії в механіці руйнування. – Львів: Сполом, 2007. – 480 с.
4. Назарчук З. Т., Скальський В. Р. Акустико-емісійне діагностування елементів конст-
рукцій: у 3-х т. – К. : Наук. думка, 2009.
5. Скальський В. Р., Матвіїв Ю. Я., Крадінова Т. А. Методика оцінки характеристик пов-
зучості матеріалів // Машинознавство. – 2012. – № 1. – С. 27−32.
6. Довговічність пластин з тріщинами за довготривалого статичного навантаження і ло-
кальної повзучості / О. Є. Андрейків, В. Р. Скальський, Ю. Я. Матвіїв, Т. А. Крадінова
// Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2012. – 48, № 1. – С. 39–46.
(Andreykiv O. E., Skal’s’kyi V. R., Matviiv Yu. Ya., and Kradinova T. A. Evaluation of the
Durability of Cracked plates under the conditions of long-term static loading and local creep
// Materials Science. − 2012. − 48, № 1. − P. 36−45.)
7. Analysis of acoustic emission caused by internal crack / O. Ye. Andreykiv, M. V. Lysak,
O. M. Serhienko, V. R. Skalsky // Engng. Fract. Mech. – 2001. – 68, № 7.
– P. 1317−1333.
8. Андрейків О. Є., Сас Н. Б. Докритичний ріст плоскої тріщини в тривимірному тілі за
високотемпературної повзучості // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2008. − 44, № 2.
– С. 19−26.
(Andreykiv O. E. and Sas N. B. Subcritical growth of a plane crack in a three-dimensional
body under the conditions of high-temperature creep // Materials Science. − 2008. − 44,
№ 2. − P. 163−174.)
9. Андрейків А. Е. Пространственные задачи теории трещин. – К.: Наук. думка, 1982.
– 348 с.
10. Stress intensity factors handbook / Ed.: Y. Murakami. − Pergamon Books LTD, 1987.
− Vol. 1, 2.
11. Сквайрс Дж. Практическая физика. – М.: Мир, 1971. – 246 с.
Одержано 29.03.2013
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134584 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0430-6252 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T14:45:19Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Андрейків, О.Є. Скальський, В.Р. Долінська, І.Я. Матвіїв, Ю.Я. 2018-06-13T17:23:10Z 2018-06-13T17:23:10Z 2014 Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії / О.Є. Андрейків, В.Р. Скальський, І.Я. Долінська, Ю.Я. Матвіїв // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2014. — Т. 50, № 2. — С. 41-49. — Бібліогр.: 11 назв. — укp. 0430-6252 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134584 539.375:536.543 Визначено період докритичного росту тріщин низькотемпературної повзучості за параметрами сигналів акустичної емісії. Розроблено спосіб побудови кінетичних діаграм росту таких тріщин методом акустичної емісії. Определен период докритического роста трещин низкотемпературной ползучести по параметрам сигналов акустической эмиссии. Разработан способ построения кинетических диаграмм роста таких трещин с помощью метода акустической эмиссии. The period of subcritical growth of low-temperature creep cracks is evaluated by the parameters of acoustic emission signals. The method of construction of kinetic diagrams of such crack growth using the method of acoustic emission is developed. uk Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України Фізико-хімічна механіка матеріалів Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії Определение периода докритического роста трещин ползучести по параметрам акустической эмиссии Determination of the period of subcritical creep crack growth by acoustic emission parameters Article published earlier |
| spellingShingle | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії Андрейків, О.Є. Скальський, В.Р. Долінська, І.Я. Матвіїв, Ю.Я. |
| title | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії |
| title_alt | Определение периода докритического роста трещин ползучести по параметрам акустической эмиссии Determination of the period of subcritical creep crack growth by acoustic emission parameters |
| title_full | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії |
| title_fullStr | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії |
| title_full_unstemmed | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії |
| title_short | Визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії |
| title_sort | визначення періоду докритичного росту тріщин повзучості за параметрами акустичної емісії |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134584 |
| work_keys_str_mv | AT andreikívoê viznačennâperíodudokritičnogorostutríŝinpovzučostízaparametramiakustičnoíemísíí AT skalʹsʹkiivr viznačennâperíodudokritičnogorostutríŝinpovzučostízaparametramiakustičnoíemísíí AT dolínsʹkaíâ viznačennâperíodudokritičnogorostutríŝinpovzučostízaparametramiakustičnoíemísíí AT matvíívûâ viznačennâperíodudokritičnogorostutríŝinpovzučostízaparametramiakustičnoíemísíí AT andreikívoê opredelenieperiodadokritičeskogorostatreŝinpolzučestipoparametramakustičeskoiémissii AT skalʹsʹkiivr opredelenieperiodadokritičeskogorostatreŝinpolzučestipoparametramakustičeskoiémissii AT dolínsʹkaíâ opredelenieperiodadokritičeskogorostatreŝinpolzučestipoparametramakustičeskoiémissii AT matvíívûâ opredelenieperiodadokritičeskogorostatreŝinpolzučestipoparametramakustičeskoiémissii AT andreikívoê determinationoftheperiodofsubcriticalcreepcrackgrowthbyacousticemissionparameters AT skalʹsʹkiivr determinationoftheperiodofsubcriticalcreepcrackgrowthbyacousticemissionparameters AT dolínsʹkaíâ determinationoftheperiodofsubcriticalcreepcrackgrowthbyacousticemissionparameters AT matvíívûâ determinationoftheperiodofsubcriticalcreepcrackgrowthbyacousticemissionparameters |