Akustisk emission

Akustisk emission (AE) är en teknisk diagnostik baserad på fenomenet med förekomst och utbredning av elastiska vibrationer (akustiska vågor) i olika processer, till exempel under deformation av ett stressat material, utflöde av gaser, vätskor, förbränning och explosion, etc. .

Hur det fungerar

Den grundläggande principen för diagnostik av tekniska strukturer och strukturer är passiv insamling av information från en mängd olika ljud (och ultraljud) sensorer , dess lokalisering och bearbetning för efterföljande bestämning av zonen och graden av slitage av strukturen.

Praxis för användning

AE är en konsekvens av mediets rörelse, vilket gör det möjligt att använda det för att diagnostisera processer och material [1] . Till exempel, kvantitativt, är AE ett kriterium för integriteten hos ett material, vilket bestäms av ljudstrålningen från ett material under dess kontrollbelastning.

Effekten av akustisk emission kan användas för att upptäcka bildandet av inre defekter i det inledande skedet av strukturella fel. Den kan också användas för att bestämma graden av seismisk fara för geologiska bergarter, medan utsläppet kan orsakas på konstgjord väg [2] .

AE-metoden gör det möjligt att studera kinetiken för processer vid de tidigaste stadierna av mikrodeformation, dislokationskärnbildning och ackumulering av mikrodiskontinuiteter. Grovt sett "skriker" varje spricka så att säga om dess tillväxt. Detta gör det möjligt att diagnostisera själva ögonblicket för sprickinitiering från den medföljande AE. Dessutom finns det för varje redan kärnbildad spricka en viss kritisk storlek, beroende på materialets egenskaper [3] . Upp till denna storlek växer sprickan mycket långsamt (ibland tiotals år) genom ett stort antal små diskreta hopp åtföljda av AE-strålning. Efter att sprickan når en kritisk storlek inträffar ett katastrofalt fel, eftersom dess fortsatta tillväxt är redan i en takt nära hälften av ljudhastigheten i byggmaterialet. Genom att ta med hjälp av speciell högkänslig utrustning och i enklaste fall mäta intensiteten dNa/dt (antal per tidsenhet), samt det totala antalet AE-akter, Na, är det möjligt att experimentellt uppskatta tillväxthastigheten, spricka längd och förutsäga närheten till fraktur från AE-data [3] .

En betydande utökning av möjligheterna med AE-metoden för diagnostik ger tillämpningen av statistiska metoder för att analysera flöden av slumpmässiga händelser till den [3] . Detta gör det möjligt att öka tillförlitligheten av AE-metoden och kvantifiera tillförlitligheten av dess resultat [4] . För närvarande används AE-metoden redan aktivt i problemen med att övervaka och diagnostisera föremål för kärnkraftsteknik, flyg, raket- och rymdteknik, järnvägstransporter samt andra kritiska produkter.

Exempel på manifestation

1. Innan den börjar gå sönder avger en laddad trädgren ett specifikt knarr, medan en abrupt AE-signalpuls observeras; Sedan, om en tillräcklig belastning fortsätter att verka på grenen, inträffar ett gradvis sammanbrott, och samtidigt kan du höra ljudet från en skur av AE-pulser.
2. AE under fastfasförbränning av organiska pulver gör det möjligt att diagnostisera både den kemiska reaktionen och de material som blir resultatet av denna.
3. AE manifesterar sig också i samband med fysikalisk-kemiska processer i vätskor, vilket gör det möjligt att diagnostisera parametrarna för dessa processer enligt AE-strålningsdata [3] .

Se även

• Obromsbar kontroll

Anteckningar

1. ↑ Boyko, 1991 , sid. 204.
2. ↑ Greshnikov V. A., Drobot Yu. B. Akustisk emission: applikation för att testa material och produkter. - Publishing house of standards, 1976.
3. ↑ 1 2 3 4 Builo S. I. Fysikaliskt-mekaniska, statistiska och kemiska aspekter av akustisk emissionsdiagnostik . — Rostov n/a. : Från SFU, 2017. - 184 sid. - ISBN 978-5-9275-2369-6 .
4. ↑ Buylo S. I., Buylo B. I., Chebakov M. I. Probabilistisk informationsmetod för att bedöma tillförlitligheten hos resultaten av den akustiska emissionsmetoden för övervakning och diagnostik // Defektoskopi. 2021. Nr 5. S. 37-44. [Rus. J. NDT, 2021, vol. 57, nr. 5, sid. 375-382].

Länkar

• G. A. Sobolev, A. V. Ponomarev, A. V. Koltsov, B. G. Salov, O. V. Babichev, V. A. Terentiev, A. V. Patonin, A. O. Mostryukov "EXCITATION AV AKUSTISKA EMISSIONER MED ELASTISKA PULSER"
• Effektiv fysik - "Acoustic Emission" kopia från webbarkiv

Litteratur

• Boiko V. S., Garber R. I., Kosevich A. M. Reversibel plasticitet av kristaller. — M .: Nauka, 1991. — 280 sid.
• Semashko NA, Shport VI, Maryin BN Akustisk emission inom experimentell materialvetenskap. - M .: Mashinostroenie, 2002.
• Sereznov A. N., Stepanova L. N., Kabanov S. I. et al. Akustisk emissionskontroll av flygplansstrukturer. - M .: Mashinostroenie / Mashinostroenie - Flight. 2008. 440 sid. ISBN 978-5-217-03410-9
• Sereznov A. N., Stepanova L. N., Ivliev V. V. et al. Akustisk emissionskontroll av järnvägskonstruktioner. - Novosibirsk: Vetenskap. 2011. 272 ​​s. ISBN 978-5-02-018973-7
• Builo S. I. Fysikalisk-mekaniska, statistiska och kemiska aspekter av akustisk emissionsdiagnostik. - Rostov n / a: Publishing House of the Southern Federal University, 2017. - 184 sid. ISBN 978-5-9275-2369-6