ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Цель: исследование явления акустической эмиссии (АЭ) при разрушении конструкционных материалов, сопоставление динамики накопления данных АЭ и кинетики роста дефектов, а также разработка автоматизированных методов диагностирования конструкционных материалов, направленных на раннее обнаружение дефектов. Продолжены экспериментальные исследования АЭ при развитии усталостных трещин в сталях перлитного класса. Изучена АЭ при развитии усталостных трещин в сталях 45 и 65Г. Эмпирические результаты обобщены в рамках моделей Палмера - Хилда и Даннегана. Для всех марок сталей определены законы распределения вероятности амплитуд импульсов АЭ. На основе анализа параметров АЭ построена модель усталостной трещины как источника АЭ, и определены критерии, позволяющие выявлять усталостные трещины и оценивать степень их опасности методом АЭ. Исследованы закономерности распространения волн по акустическому тракту, и разработана аналитическая модель, позволяющая производить расчет формы и спектра импульса АЭ при различной удаленности источника и приемника, а также при различных значениях толщины стенки контролируемого объекта. При использовании модели вариативность формы и спектра импульса АЭ, являющаяся основным препятствием при разработке алгоритмов фильтрации АЭ-данных, перестает быть неопределенным фактором и может быть учтена априорно. С учетом результатов моделирования разработаны методы фильтрации различных видов помех, и проведено исследование методов и алгоритмов обнаружения импульсов АЭ.Разработан метод оценки вероятности обнаружения усталостных трещин с помощью АЭ-контроля, допускающий обобщение результатов для сталей перлитного класса. С помощью данного метода на основе минимизации полной вероятности ошибки определен количественный критерий обнаружения УТ по значению плотности локационного кластера, соответствующего источнику АЭ. Проведены исследования АЭ и УЗК бетонных и железобетонных конструкций. Предложены: способы и критерии, позволяющие проводить оценку технического состояния ЖБ-балочных конструкций, а также определять предразрушающие состояние методом АЭ; методы фильтрации структурного шума, повышающие отношение сигнал/шум, и безэталонного определения скорости звука в контролируемом объекте.