Emisie acustică

Emisia acustică (AE) este un diagnostic tehnic bazat pe fenomenul de apariție și propagare a vibrațiilor elastice (unde acustice) în diferite procese, de exemplu, în timpul deformării unui material solicitat , scurgerii de gaze, lichide, ardere și explozie etc. .

Cum funcționează

Principiul de bază al diagnosticării structurilor și structurilor de inginerie este colectarea pasivă de informații de la o varietate de senzori de sunet (și ultrasonici) , localizarea și procesarea acestuia pentru determinarea ulterioară a zonei și a gradului de uzură a structurii.

Practica de utilizare

AE este o consecință a mișcării mediului, ceea ce face posibilă utilizarea acestuia pentru diagnosticarea proceselor și materialelor [1] . De exemplu, cantitativ, AE este un criteriu pentru integritatea unui material, care este determinat de radiația sonoră a unui material în timpul încărcării sale de control.

Efectul emisiei acustice poate fi utilizat pentru a detecta formarea de defecte interne în stadiul inițial al defecțiunii structurale. Poate fi folosit și pentru a determina gradul de hazard seismic al rocilor geologice, în timp ce emisia poate fi cauzată artificial [2] .

Metoda AE face posibilă studierea cineticii proceselor în stadiile incipiente ale microdeformării, nucleării prin dislocare și acumulării de microdiscontinuități. Aproximativ vorbind, fiecare crăpătură, parcă, „țipă” despre creșterea ei. Acest lucru face posibilă diagnosticarea chiar momentul inițierii fisurii de la AE însoțitor. În plus, pentru fiecare fisura deja nucleată, există o anumită dimensiune critică, în funcție de proprietățile materialului [3] . Până la această dimensiune, fisura crește foarte lent (uneori zeci de ani) printr-un număr imens de mici salturi discrete însoțite de radiații AE. După ce fisura atinge o dimensiune critică , are loc o defecțiune catastrofală, deoarece creșterea sa ulterioară este deja într-un ritm apropiat de jumătate din viteza sunetului în materialul de construcție. Luând cu ajutorul unor echipamente speciale foarte sensibile și măsurând în cel mai simplu caz intensitatea dNa/dt (număr pe unitatea de timp), precum și numărul total de acte AE, Na, este posibil să se estimeze experimental rata de creștere, fisurare. lungime și prezice proximitatea fracturii din datele AE [3] .

O extindere semnificativă a posibilităților metodei de diagnosticare AE oferă aplicarea metodelor statistice pentru analizarea fluxurilor de evenimente aleatoare către aceasta [3] . Acest lucru face posibilă creșterea fiabilității metodei AE și cuantificarea fiabilității rezultatelor acesteia [4] . În prezent, metoda AE este deja utilizată activ în problemele de monitorizare și diagnosticare a obiectelor de inginerie nucleară, aviație, rachete și tehnologie spațială, transport feroviar, precum și alte produse critice.

Exemple de manifestare

1. Înainte de a începe să se rupă, o ramură de copac încărcată emite un scârțâit specific, în timp ce se observă un impuls brusc de semnal AE; Apoi, dacă o sarcină suficientă continuă să acționeze pe ramură, are loc o defalcare treptată și, în același timp, puteți auzi sunetul dintr-o explozie de impulsuri AE.
2. AE în timpul arderii în fază solidă a pulberilor organice face posibilă diagnosticarea atât a reacției chimice, cât și a materialelor rezultate din aceasta.
3. AE se manifestă și în cursul proceselor fizico-chimice în lichide, ceea ce face posibilă diagnosticarea parametrilor acestor procese în funcție de datele de radiație AE [3] .

Vezi și

• Control de nefrânat

Note

1. ↑ Boyko, 1991 , p. 204.
2. ↑ Greshnikov V. A., Drobot Yu. B. Emisia acustică: aplicație pentru testarea materialelor și produselor. - Editura de standarde, 1976.
3. ↑ 1 2 3 4 Builo S. I. Aspecte fizico-mecanice, statistice și chimice ale diagnosticării emisiilor acustice . — Rostov n/a. : Din SFU, 2017. - 184 p. - ISBN 978-5-9275-2369-6 .
4. ↑ Buylo S. I., Buylo B. I., Chebakov M. I. Abordarea probabilistică-informativă pentru evaluarea fiabilității rezultatelor metodei de monitorizare și diagnosticare a emisiilor acustice // Defectoscopy. 2021. Nr 5. S. 37-44. [Rus. J. NDT, 2021, voi. 57, nr. 5, pp. 375-382].

Link -uri

• G. A. Sobolev, A. V. Ponomarev, A. V. Koltsov, B. G. Salov, O. V. Babichev, V. A. Terentiev, A. V. Patonin, A. O. Mostryukov „EXCITAREA EMISIILOR ACUSTICE CU PULSURI ELASTICE»
• Fizica eficientă - copie „Emisia acustică” din arhiva web

Literatură

• Boiko V. S., Garber R. I., Kosevich A. M. Plasticitatea reversibilă a cristalelor. — M .: Nauka, 1991. — 280 p.
• Semashko NA, Shport VI, Maryin BN Emisia acustică în știința materialului experimental. - M .: Mashinostroenie, 2002.
• Sereznov A. N., Stepanova L. N., Kabanov S. I. et al. Controlul emisiilor acustice ale structurilor aeronavelor. - M .: Mashinostroenie / Mashinostroenie - Zbor. 2008. 440 p. ISBN 978-5-217-03410-9
• Sereznov A. N., Stepanova L. N., Ivliev V. V. et al. Controlul emisiilor acustice ale structurilor feroviare. - Novosibirsk: Știință. 2011. 272 ​​​​p. ISBN 978-5-02-018973-7
• Builo S. I. Aspecte fizico-mecanice, statistice și chimice ale diagnosticării emisiilor acustice. - Rostov n/a: Editura Universității Federale de Sud, 2017. - 184 p. ISBN 978-5-9275-2369-6