№ 7 (2024)

Исследовалось влияние усталостного разрушения на упругие характеристики метастабильной аустенитной стали AISI 321: коэффициент Пуассона и параметр акустической анизотропии. Расчет упругих характеристик производился по данным ультразвуковых измерений времени распространения продольных и поперечных упругих волн. Объемная доля мартенсита деформации определялась вихретоковым методом. Теоретические исследования показали, что основными факторами, влияющими на коэффициент Пуассона, являются накопление микроповреждений и изменение фазового состава. Изменение параметра акустической анизотропии связано с влиянием циклического деформирования на кристаллографическую текстуру матрицы материала и образованием ориентированных кристаллов деформационного мартенсита. На основании анализа экспериментальных результатов получены выражения для расчета по данным акустических измерений поврежденности и относительной накопленной пластической деформации, широко используемых в инженерной практике для определения усталостного ресурса материалов конструкций.

Приведены формулы для вычисления напряженности результирующего магнитного поля от магнетиков с заданным распределением намагниченности или погруженного в заданное поле внешних источников. Собраны именно те случаи, когда вычисление по этим формулам может быть выполнено пользователем, не имеющим большого опыта в области вычислительной математики и программирования. А именно, в указанных случаях формулы для напряженности в большинстве своем выражаются в конечном виде через элементарные функции либо требуют использования одной из стандартных подпрограмм, имеющихся в библиотеке любого языка программирования. Такие формулы могут служить как справочным материалом, так и для решения соответствующих задач с подходящими реальными объектами, а также для определения оптимальных стратегий и оптимального набора входных параметров при использовании универсальных пакетов программ и оценки погрешности получаемых при этом результатов.

Представлены результаты экспериментального и численного анализа процедуры обнаружения воды в авиационных сотовых конструкциях. Проникновение атмосферной влаги в соты авиационных панелей может приводить как к незначительным, так и существенным повреждениям элементов самолетов, в которых использованы сотовые конструкции. Процент заполнения сот водой или льдом является важным фактором, влияющим на возможные повреждения сотовой панели. В настоящем исследовании акцент сделан на анализ следующих параметров: 1) ориентация панели в пространстве (горизонтальная, вертикальная или под наклоном 30, 45 и 60°), что влияет на эффективность обнаружения воды, в особенности в незаполненных сотах; 2) оптимальные способы нагрева в режиме активного теплового контроля; 3) влияние фазового перехода лед/вода на эффективность выявления воды. Численный анализ проводили с использованием программы ThermoCalc-3D, что позволило оценить качество диагностики воды в самолетных панелях различной ориентации. Испытания контрольных образцов, содержавших в сотах воду и лед, были выполнены с использованием ряда алгоритмов обработки термограмм, реализованных в программе ThermoFit, что позволило повысить отношение сигнал/шум при диагностике изменяющейся массы воды в панелях с различной пространственной ориентацией, в том числе при наличии фазового перехода лед/вода.

Предложена процедура определения концентрации лития в пластовых водах методом ЯМР-релаксометрии. Метод позволяет оперативно определять содержание лития при концентрациях представляющих промышленный интерес. Эксперименты показали хорошее согласие данных, полученных предлагаемым методом, с данными, полученными методом индукционно связанной плазмы (ИСП).

Исследованы оптически стимулированная люминесценция (ОСЛ) и эффективность разделения по ОСЛ-выходам нейтронного и гамма-компонентов у образцов анионодефицитного корунда (α-Αl₂O_3-δ) в керамической и монокристаллической формах с различными нейтронными конверторами. Для ОСЛ-дозиметрии в смешанных гамма-нейтронных полях в качестве перспективного выбран синтезированный по керамической технологии детекторный материал, состоящий из смеси порошков ОСЛ-активного α-Αl₂O_3-δ и нейтрон-конверторного ⁶LiF в пропорции 7:3. Нижняя граница индивидуального эквивалента дозы у такого материала при нейтронном облучении не превышает 30 мкЗв, а дозовая зависимость линейна до 1 Зв.

Для выявления зон с наибольшими растягивающими напряжениями и деформациями применен двухпараметровый магнитный метод, основанный на измерении коэрцитивной силы и остаточной магнитной индукции. Для реализации этого метода использовалась мобильная аппаратно-программная система DIUS-1.21M при расположении электромагнитного П-образного преобразователя вдоль оси трубы и по кольцу трубы. Измерения проводились на трех трубах: в первой магнитные характеристики измерялись при отсутствии и при воздействии внутреннего давления; во второй и третьей — до испытания и после разрушения трубы. Выявлено, что внутреннее давление приводит к росту остаточной магнитной индукции во всех зонах как по оси, так и по кольцу, что говорит о возникновении осевых и кольцевых растягивающих напряжений в этих зонах, а изменение коэрцитивной силы произошло неоднозначно. Определено, что разрушение значительно усиливает разброс магнитных характеристик, что объясняется сложным характером напряженно-деформированного состояния разрушенного объекта.