Phát triển và thử nghiệm hệ thống phòng thí nghiệm để ghi lại và phân tích phát xạ âm

C. V. Panin1, A. V. Byakov1, V. V. Grenke1, I. V. Shakirov1, O. V. Bashkov2
1Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Tomsk, Russia
2Komsomolsk-on-Amur State Technical University, Komsomolsk-on-Amur, Russia

Tóm tắt

Một hệ thống phòng thí nghiệm để ghi lại và phân tích phát xạ âm đã được thiết kế và điều tra thực nghiệm (kiểm tra). Sơ đồ khối và thuật toán hoạt động của hệ thống được trình bày. Mối quan hệ giữa kết quả xử lý tần số thấp, tần số cao và xử lý thống kê của dữ liệu ghi lại và các đặc tính vật lý của tín hiệu đầu vào được thể hiện qua ví dụ tín hiệu âm thanh mô phỏng trong các đơn vị khác nhau của hệ thống được thiết kế. Hệ thống đã được thử nghiệm trên các đối tượng thử nghiệm thực tế trong trường hợp uốn ba điểm của mẫu thép nitrided với các độ dày bề mặt đã tôi khác nhau. Kết quả cho thấy sự hình thành vết nứt dẫn đến phát xạ tín hiệu với biên độ lên tới 4 V, trong khi trong quá trình biến dạng mà không có vết nứt rõ ràng, biên độ của tín hiệu khuếch đại không vượt quá 0,5 V.

Từ khóa

#phát xạ âm #phân tích tín hiệu #thép nitrided #biến dạng #mối quan hệ tần số

Tài liệu tham khảo

V. I. Ivanov and V. M. Belov, Acoustic-Emission Control of Welding and Welded Joints (Mashinostroenie, Moscow, 1981) [in Russian]. “JSC Special Diagnostic Systems,” http://www.sds.ru (date accessed: 01.12.2010). H. A. Semashko, O. B. Bashkov, B. N. Marin, et al., “Deformation Monitoring and Prediction of the Limiting Characteristics of Materials Using the Acoustic Emission Method,” in Proc. Interregional Conf., KnAAPO, Khabarovsk, 2001, pp. 110–116. E. S. Nikitin, B. V. Shubin, and A. G. Lunev, “Device for Acoustic-Emission Diagnostics,” in Scientific Session TUSUR-2007 (Izd. V-Spectr, Tomsk, 2007), Part 4, pp. 20–23 [in Russian]. N. A. Bunin, Investigation of Plastic Deformation of Metals by the Acoustic Emission Method (Izd. LGU, Leningrad, 1990) [in Russian]. V. A. Greshnikov and Yu. B. Drobot, Acoustic Emission (Izd. Standartov, Moscow, 1976) [in Russian]. O. Bashkov, S. Panin, N. Semashko, and D. Shpak, “A Method for Locating Acoustic Emission Signal Sources by a Single Sensor,” in Proc. of the 19th Int. Acoustic Emission Symp. (IAES-19), Kyoto University, Japan, 9–12 December, 2008, pp. 12–18. G. B. Muravin, Ya. V. Simkin, and A. I. Merman. “Identification of Material Fracture Mechanisms by Spectral Analysis of Acoustic Emission Signals,” Defektoskopiya, No. 4, 8–15 (1989). N. V. Novikov, S. F. Filonenko, N. I. Gorodovskii, and V. S. Biryukov, “On the Criterion of Determining the Source of AE Signals during Loading of Materials,” Sverkhtverd. Mater., No. 2, 42–45 (1987). Y. Nakamura, C. L. Veach, and B. O. McCauley, “Amplitude Distribution of Acoustic Emission Signals,” in Acoustic Emission-STP 505, Baltimore, USA, 1972, pp. 164–186. “Vallen Systeme GmbH Vallen. AMSY-5: New High-Rate AE System,” http://www.vallen.de (date accessed: 08.01.2010). E. G. Smirnov, “Acoustic Emission,” in Progress of Science and Engineering. Metal Science and Thermal Treatement (VINITI, Moscow, 1981), Vol. 15, pp. 111–159 [in Russian]. S. V. Panin, O. V. Bashkov, N. A. Semashko, et al., “Combined Study of Deformation Features of Flat Specimens and Specimens with a Cut at the Microlevels and Mesolevels by Using the Acoustic Emission Method and Constructing Surface Strain Maps,” Fiz. Mezomekh. 7(2), 303–306 (2004). S. V. Panin, A. V. Byakov, V. V. Grenke, et al., “Multiscale Study of the Stages of Localized Plastic Deformation of Notched D16AT Alloy Specimens in Tension Using Acoustic Emission and Optical-Television Method,” Fiz. Mezomekh. 12, No. 6, 63–72 (2009). State Standard (GOST) No. 27655-88, Acoustic Emission. Terms, Definitions, and Notation (Izd Standartov, Mocow, 1988), Intr. 01/01/1989. “GlobalTest,” http://www.globaltest.ru (date accessed: 12.01.2010). I. N. Ermolov, N. P. Aleshin, and A. I. Potapov, Nondestructive Testing, Ed. by V. Sukhorukov, Book 2: Acoustic Methods of Control (Vysshaya Shkola, Moscow, 1991) [in Russian]. H. L. Dunegan, “An alternative to Lead Lead Breaks for Simulation of Acoustic Emission Signal Sources,” The DECI Report (2000), http://www.deci.com/report008.pdf (date accessed: 12.01.2010). ASTM E1106-07. Standard Test Method for Primary Calibration of Acoustic Emission Sensors (ASTM, Philadelphia, USA). ASTM E976-10. Standard Guide for Determining the Reproducibility of Acoustic Emission Sensor Response (ASTM Philadelphia, USA). N. N. Hsu, “Acoustic Emission Simulator,” US Patent No. 4018084 (May, 1976). T. Yan and B. E. Jones, “Traceability of Acoustic Emission Measurements Using Energy Calibration Methods,” Meas. Sci. Technol. 11(11), L9–L12 (2000). V. V. Klyuev, F. R. Sosnin, V. N. Filinov, et al., in V. Klyuev, Nondestructive Testing and Diagnostics: A Handbook (Mashinostroenie, Moscow, 995) [in Russian]. O. V. Bashkov, S. V. Panin, N. A. Semashko, et al., “Identification of Acoustic Emission Sources during Deformation and Fracture of 12Kh18N10T Steel,” Zavod. Labor. Diagnost. Mater. 75(10), 51–57 (2009). State Standard (GOST) No. 14019-2003, Metallic Materials. Bending Test Method (Izd. Standartov, Moscow, 2004) [in Russian].