DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-7-673-681
УДК 519.7
Определение механических и акустических характеристик хрупких материалов при различной скорости нагружения образцов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Высшая школа машиностроения;
Чжуан Ю. .
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Высшая школа машиностроения;
Читать статью полностью
Аннотация. Изучены механические свойства и параметры акустической эмиссии хрупких материалов при различных скоростях нагружения. На основании теоретического анализа и данных, полученных при испытании образцов чугуна, угля и бетона, построены графики временной зависимости напряжения-деформации и акустических характеристик образцов. Механическая прочность и деформация образцов, а также параметры акустической эмиссии сравниваются со скоростью нагружения. Анализ механических свойств и акустических характеристик образцов позволяет получить информацию, которая может быть использована при инженерных расчетах.
Ключевые слова: хрупкие материалы, испытание образцов на сжатие, метод акустической эмиссии, механические характеристики
Список литературы:
Список литературы:
- Acoustic Emission Testing: Nondestructive Testing Handbook / Ed.: R. K. Miller, P. McIntire // American Society for Nondestructive Testing. 1987. Vol. 5. P. 275—310.
- Vahaviolos S. J. Real time detection of microcracks in brittle materials using stress wave emission (SWE) // IEEE Transact. 1974. N 3, vol. PHP-10. P. 152—159.
- Holcomb D. J., Costin L. S. Detecting damage surfaces in brittle materials using acoustics emissions // J. Appl. Mechanics. 1986. N 53(3). P. 536—554.
- Lockner D. A. The role of acoustic emission in the study of rock fracture // Intern. Journal of Rock Mechanics and Mining Science and Geomechanics Abstracts. 1993. N 30(7). P. 893—899.
- Dai S. T., Labuz J. F. Damage and failure analysis of brittle materials by acoustic emission // J. of Material in Civil Engineering. 1997. N 9 (4). P. 200—205.
- Parry D. L. Industrial application of acoustic emission analysis technology // Monitoring Structural Integrity by Acoustic Emission, STP 571: Symp. Proc., American Society for Testing and Materials. 1975. Р. 150—183.
- Fowler T. J. Recent developments in acoustic emission testing of chemical process equipment // Progress in Acoustic Emission IV: Proc. of the 9th Intern. Acoustic Emission Symp., The Japanese Society for Non-Destructive Inspection. 1988. P. 391—404.
- Yurkov N. K., Kuznetsov E. N., Kuznetsov N. E. A comparative analysis of the accuracy and dynamic characteristics of two systems for converting the parameters of passive electrical quantities into on active quantity / Measurement Techniques. 2007. Vol. 50, N 2. P. 184—189.
- Обзор применения акустической эмиссии для выявления микро- и нанодефектов / А. Г. Шайко-Шайковский, А. Т. Богорош, С. А. Воронов, К. В. Марченко // Надежность и качество сложных систем. 2016. № 1 (13). С. 47—57.
- Вознесенский A. C., Нарышкин Д. А., Тавостин М. Н. Пространственно-временная корреляция параметров акустической эмиссии на различных стадиях деформирования горных пород // Горный информ.-аналитический бюл. 2010. № 7. С. 189.
- Вознесенский A. C., Нарышкин Д. А. Методические рекомендации по определению механических свойств горных пород на основе синхронных деформационных и акустико-эмиссионных измерений. М.: МГГУ, 2010.
- Qin Xiqing, Li Zaoding et al. Mechanical model of acoustic emission from rocks and its application // J. Appl. Acoustics. 1992. N 11 (1). P. 1—4.
- Zhao Xingdong, Tang Chunan, Li Yuanhui et al. Study of acoustic emission characteristics of the entire process of granite destruction // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2006. Vol. 25 (c2). Р. 3673—3678.
- Li Shouju, Li De, Wu Li, Cao Lijuan. Mesoscale modeling and fractal characteristics of the fracture process of a heterogeneous rock when tested for uniaxial compression // J. of China Coal Society. 2014. N 39 (5). P. 849—854.
- Yang Yongjie, Chen Shaojie, Handong Dong. Test for acoustic emission of the compression fracture process of a coal sample // J. of China Coal Society. 2006. N 30 (5). P. 563—565.
- Zhang Ming, Li Zhongkui, Yang Qiang, Feng Xiating. Damage model and statistical analysis of acoustic radiation of brittle materials // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2006. N 25 (12). P. 2494—2501.
- Xi Daoying. Influence of the loading rate on the mechanical properties of the rock and the acoustic emissivity // Materials of the 4th National Conf. on Rock Dynamics. Wuhan: Hubei Science and Technology Press, 1994.
- Chen Fenlin. Analysis of stresses at fracture in compression of cast iron // J. of Taiyuan University of Technology. 2001. N 32 (4). P. 395—396.
- Мерсон Д. Л., Черняева Е. В. Спектральные характеристики акустической эмиссии и механические свойства трубной стали в зависимости от температуры отпуска // Деформация и разрушение материалов. 2005. № 5. С. 24—27.
- Мерсон Д. Л., Черняева Е. В., Мещеряков Д. Е. Применение спектрального анализа акустической эмиссии для оценки состояния образцов стали 20 // Деформация и разрушение. 2009. № 1. С. 44—48.
- Хаймович П. А. Барокриодеформирование металлических материалов // Материалы V Междунар. науч. конф. „Прочность и разрушение материалов и конструкций“, 12—14 марта 2008. Оренбург. Т. 1. С. 33—39.
- Peng Qifeng, Li Musen, Ma Heqing. Study of the Process of Destruction of Cast Iron using Acoustic Emission Detection Technology. Shandong: Shandong Univ. of Technology, 1998.
- Lee Kin, Tang Jiashi. Cast iron compression test studies // J. of Iron and Steel Research. 1998. N 10 (5). P. 57—58.
- Han Wennyang, Ma Changpei. Experimental study of fracture upon fracture of cast iron specimens // Hebei Polytechnic University Journal. 1992. N 21 (1). P. 78—82.
- Xia Gendi, Jiang Xian, Wang Jinping. Revision of unidirectional compression test and failure mode for cast iron // J. of Huainan University of Mining and Technology. 1998. N 18 (2). P. 45—47.
- Feng Kunrong. Discussion of the direction of destruction of cast iron in compression // Mechanics and Practice. 2006. N 28 (2). P. 86—87.
- Xue Fulin, Tong Jingxin, Zhao Bing, Yang Yijiu. Uniform compression failure of cast iron // Mechanics and Practice. 2005. N 27 (2). P. 84—85.
- Hu Shaovei, Lu Jun, Fang Xiangqian. Investigation of the characteristics of acoustic emission during concrete failure tests // J. of Hydroelectronics. 2011. N 30 (6). P. 16—19.
- Ji Hongguang, Tsai Meifeng. Relationship between acoustic emission and stress and strain parameters of concrete materials and its application // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2003. N 22 (2). P. 227—231.
- Degala S. Acoustic Emission Monitoring of Reinforced Concrete Systems Retrofitted with CFRP. Univ. of Pittsburgh, 2008. 115 p.
- Васильев Н. Е., Кульчицкий В. А., Мокогонов В. А. Аэродромные покрытия. Современный взгляд. М.: Физматлит, 2002. 528 с.
- Белых А. Г., Кукарских Л. А. Распространение ударных волн в бетонных покрытиях аэродрома при силовом воздействии колесных опор воздушных судов // Междунар. науч. институт „Educatio“. 2014. № 4. С. 128—131.
- Грушко И. М., Алтухов В. Д. Вопросы теории структуры, прочности и разрушения бетонов // Технологическая механика бетона. 1986. С. 15—29.
- Зайцев Ю. В. Моделирование деформации и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982.196 с.
- Krajcinovich D., Rinaldi A. Statistical-damage mechanics. Part I: Theory // Appl. Mechanics. 2005. Vol. 72, N 1. P. 76—85.
