Об акустическом методе контроля пространственной неоднородности пластической деформации слабо анизотропных ортотропных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовали возможности использования неразрушающего акустического контроля для определения особенностей пространственного распределения локальных пластических деформаций при деформировании плоских образцов из сплава АМг61. Проанализированы методические особенности использования параметра акустической анизотропии для исследования закономерностей изменения пространственных неоднородностей поля локальных пластических деформаций. Представлена расчетно-экспериментальная методика определения параметра акустической анизотропии, позволяющая корректно определять не только ее величину, но направления локальных осей акустической анизотропии. Рассмотрены источники погрешностей предлагаемой методики, границы ее применимости, а также требования к аппаратно-программным средствам ее реализации. Результаты экспериментальных исследований, проведенные на образцах из слабо анизотропного алюминиевого сплава АМг61, сопоставлены с представлениями автоволновой механики пластичности металлов. Предложен инженерный алгоритм определения ранней локализации зон потери устойчивости при пластическом деформировании образцов. Показана возможность создания методики оценки ресурса пластичности материала при его пластическом формоизменении.

Об авторах

А. А Хлыбов

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: hlybov_52@mail.ru
Нижний Новгород, Россия

А. Л Углов

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. Зуев Л.Б., Баранникова С.А. Автоволновая механика пластичности металлов // Вестник ПНИПУ. Механика. 2019. № 1. С. 49-63.
  2. Pelleg J. Mechanical Properties of Materials. Dordrecht: Springer, 2013. 634 p.
  3. Messerschmidt U. Dislocation Dynamics during Plastic Deformation. Berlin: Springer, 2010. 503 p.
  4. Зуев Л.Б. Автоволновая пластичность. Локализация и коллективные моды. М.: Физматлит, 2018. 207 с.
  5. Haken H. Information and Self-Organization. A Macroscopic Approach to Complex Systems. Berlin: Springer Verlag, 2005. 317 p.
  6. Zuev L.B., Barannikova S.A., Lunev A.G. Elastic-plastic invariant of strain in metals // Progress in Physics Metals. 2018. V. 18. No. 4. P. 379-481.
  7. Zuev L.B., Barannikova S.A., Semukhin B.S. Kinetics of Macrolocalization of Plastic Flow of Metals // Physics of the Solid State. 2018. V. 60 (7). P. 1358-1364.
  8. Reyne B., Manach P.-Y., Moes N. Macroscpoic conse-quences of Poibert-Luders and Portevin-Le Chatelier bands during tensile Deformation in Al-Mg alloys // Materials Science & Engineering A. 2019. V. 746. P. 187-196.
  9. Зуев Л.Б., Данилов В.И., Баранникова С.А. Физика макролокализации пластического течения. Новосибирск: Наука, 2008. 327 с.
  10. Муравьева О.В., Муравьев В.В. Методические особенности использования SH-волн и волн Лэмба при оценке анизотропии свойств листового проката //Дефектоскопия. 2016. № 7. С. 3-11.
  11. Матюк В.Ф. Состояние неразрушающего контроля штампуемости листового проката сталей // Неразрушающий контроль и диагностика. 2012. № 3. С. 15-42.
  12. Самокрутов А.А., Бобров В.Т., Шевалдыкин В.Г., Козлов В.Н., Алехин С.Г., Жуков А.В. Исследование анизотропии проката и ее влияния на результаты акустических измерений // Контроль. Диагностика. 2003. № 11. С. 6-19.
  13. Семенов А.С., Полянский В.А., Штукин Л.В., Третьяков Д.А. Влияние поврежденности поверхностного слоя на акустическую анизотропию // Прикладная механика и техническая физика. 2018. Т. 59. № 6. P. 201-210.
  14. Волкова Л.В., Муравьева О.В., Муравьев В.В., Булдакова И.В. Прибор и методики измерения акустической анизотропии и остаточных напряжений металла магистральных газопроводов // Приборы и методы измерений. 2019. Т. 10. № 1. С. 42-52.
  15. Углов А.Л., Хлыбов А.А. О контроле напряженного состояния газопроводов из анизотропной стали методом акустоупругости // Дефектоскопия. 2015. № 4. C. 9-19.
  16. Курашкин К.В. Исследование акустоупругого эффекта в анизотропном пластически деформированном материале // Акустический журнал. 2019. Т. 65. № 3. С. 382-388.
  17. Беляев А.К., Полянский В.А., Третьяков Д.А. Оценка механических напряжений, пластических деформаций и поврежденности посредством акустической анизотропии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2020. № 4. С. 130-151. doi: 10.15593/perm.mech/2020.4.12
  18. Belyaev A.K., Polyanskiy V.A., Semenov A.S., Tretyakov D.A., Yakovlev Yu.A. Investigation of the correlation between acoustic anisotropy, damage and measures of the stress-strain state // Procedia Structural Integrity. 2017. V. 6. P. 201-207.
  19. Беляев А.К., Полянский В.А., Третьяков Д.А. Оценка механических напряжений, пластических деформаций и поврежденности посредством акустической анизотропии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2020. № 4. С. 130-151. doi: 10.15593/perm.mech/2020.4.12
  20. Kobayashi M. Ultrasonic nondestructive evaluation of microstructural changes of solid materials under plastic deformation. Part I. Theory // International Journal of Plasticity. 1998. V. 14. No. 6. P. 511-522.
  21. Беляев А.К., Лобачев А.М., Модестов В.С. Пивков А.В., Полянский В.А., Семенов А.С., Третьяков Д.А., Штукин Л.В. Оценка величины пластических деформаций с использованием акустической анизотропии // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2016. № 5. С. 124-131.
  22. Дьелесан Э., Руайе Д.М. Упругие волны в твердых средах. Применение для обработки сигналов. М.: Наука, 1982. 424 с.
  23. Углов А.Л., Ерофеев В.И., Смирнов А.Н. Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации. М.: Наука, 2009. 280 с.
  24. Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Панин А.В., Чернявский А.Г. Пластическая дисторсия - фундаментальный механизм в нелинейной мезомеханике пластической деформации и разрушения твердых тел // Физическая мезомеханика. 2016. Т. 19. № 1. С. 31-46.
  25. Хлыбов А.А., Углов А.Л., Андрианов В.М., Рябов Д.А., Кувшинов М.О. Способ определения акустической анизотропии слабо анизотропного проката / Патент на изобретение № 2745211. Опубл. 22.03.2021. Бюл. № 9.
  26. Хлыбов А.А., Углов А.Л., Прилуцкий М.А. Ультразвуковой датчик сдвиговых волн / Патент на изобретение № 2365911. Опубл. 27.08.2009. Бюл. № 24.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023