Физико-механические и статистические аспекты акустико-эмиссионной диагностики предразрушающего состояния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

004

На правах рукописи

606132

Буйло Сергей Иванович

с

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРЕДРАЗРУШАЮЩЕГО СОСТОЯНИЯ

Специальности: 01.04.07 - физика конденсированного состояния 01.02.04 - механика деформируемого твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

2 4 ИЮН 2010

Ростов-на-Дону - 2010

004606132

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте механики и прикладной математики имени И.И. Воровича Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный Федеральный университет».

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор Белоконь Александр Владимирович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ

доктор физико-математических наук, профессор Гуфан Юрий Михайлович

доктор физико-математических наук, профессор Козлов Эдуард Викторович;

доктор физико-математических наук, профессор Ляпнн Александр Александрович

Ведущая организация: Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А.Чаплыгина,

г. Новосибирск

Защита состоится « 29 » июня 2010 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.05 по специальности 01.04.07 - «физика конденсированного состояния» при Южном федеральном университете в здании НИИ физики ЮФУ по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Стачки 194, ауд. 411.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке ЮФУ по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан <.<2.4 » мая 2010 года.

Отзывы на диссертацию и автореферат диссертации, заверенные подписью рецензента и печатью учреждения, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета Д212.208.05 при ЮФУ по адресу: 344090 Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194. НИИ физики ЮФУ.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 212.208.05 при ЮФУ, канд. физ.-мат. наук, ^

ст. науч. сотр. ^^ Гегузина Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В предлагаемой диссертации сделана попытка междисциплинарного подхода к решению проблемы повышения достоверности результатов исследования структурных и прочностных свойств материалов по параметрам акустического излучения, генерируемого непосредственно в ходе изменения или повреждения структуры тела при различных внешних воздействиях.

Актуальность проблемы В последние годы в физике конденсированного состояния, физике прочности и механике разрушения для определения структурных изменений в материалах становится актуальным развитие и применение методов аку-стико-эмиссионного анализа для контроля и диагностики предразру-шающего состояния. Суть метода акустической эмиссии (АЭ) состоит в анализе параметров чрезвычайно слабого ультразвукового излучения, сопровождающего любое изменение либо повреждение структуры металлов, ич сплавов, композиционных материалов. Несовершенства структуры тел, в особенности дислокации - объект физики конденсированного состояния. имеющий не только чисто теоретическое, но и исключительно важное практическое значение, поскольку механическая прочность реальных материалов зависит главным образом, именно, от наличия и поведения дислокаций и их скоплений.

Метод АЭ в принципе позволяет проводить обнаружение (а во многих случаях и идентификацию) широкого класса структурных преобразований в твердых телах, например, фазовых переходов, зарождения микродефектов, срывов скоплений дислокаций с точек закрепления и других наноструктур-ных изменений по сигналам АЭ. так как фиксирует единичные акты с энергией до 10'16 Дж. Каждый акт изменения структуры тела сопровождается коротким упругим импульсом, процесс излучения которого представляет собой так называемый акт акустической эмиссии (акт АЭ). В качестве примера на рис. I показаны сигналы акустической эмиссии фазового перехода, зарегистрированные нами в процессе лазерного облучения композитного позистора.

Острая необходимость в разработке новых методов мониторинга структурных и прочностных свойств материалов вызывается тем, что в настоящее время все более актуальными становятся задачи оценки и прогнозирования остаточного ресурса изделий и объектов ответственного назначения в машиностроении, судостроении, трубопроводном транспорте, авиационной и ракетно-космической технике.

Рис. 1. Форма и спеюр сигналов АЭ фагового перехода в материале композитного позистора инициированного воздействием излучения лазера на парах ртути

В силу ряда причин, значительная часть таких объектов эксплуатируется вблизи или даже за пределами гарантийных сроков, что обуславливает повышенные требования к оценке их надежности и степени опасности. Метод АЭ обладает уникальными возможностями в решении этих проблем, так как позволяет выявлять именно растущие (т.е. наиболее опасные) дефекты.

Метод АЭ дает возможность исследовать кинетику процессов на самых ранних стадиях микродеформации, дислокационного зарождения и накопления микронесплошностей. Это, в принципе, позволяет диагностировать и прогнозировать по сопутствующей АЭ сам момент зарождения трещины. Кроме того, для каждой уже зародившейся трещины существует некоторый критический размер, зависящий от свойств материала. До этого размера трещина подрастает очень медленно (иногда десятки лет) посредством огромного количества небольших дискретных скачков. После достижения трещиной критического размера происходит катастрофическое разрушение, т.к. ее дальнейший рост идет уже со скоростью, близкой к половине скорости звука в материале конструкции. Принимая с помощью особой высокочувствительной аппаратуры и измеряя в самом простейшем случае интенсивность Nа = АМа/М (количество в единицу времени), атак же общее количество актов АЭ, Na, удается по данным АЭ экспериментально оценить скорость роста, длину трещины и прогнозировать близость разрушения.

К сожалению, физико-механическая природа самого явления АЭ изучена явно недостаточно, и в существующих моделях пока не нашел должного отражения случайный характер процессов структурных преобразований в твердых телах. Кроме того, практическое применение метода АЭ тормозится всегда присутствующим искажением и перекрытием реальных сигналов при их многомодовом распространении в твердом теле (рис. 2), что сильно затрудняет, а во многих случаях делает невозможным решение обратной задачи количественного восстановления параметров структурных изменений в материалах по регистрируемым сигналам АЭ. Наличие этих проблем существенно снижает достоверность результатов и тормозит использование акустической эмиссии в качестве метода исследования, контроля и диагностики. Проблема повышения достоверности результатов метода АЭ достаточно многофакторная, междисциплинарная и требует для своего решения привлечения достижений из самых различных разделов физики, механики, математики.

Существенную помощь в решении конкретных задач повышения достоверности метода акустической эмиссии оказывают результаты исследований

Рис. 2. Типичная картина тонкой структуры (осцилляции) сигналов АЭ, регистрируемых датчиком АЭ на поверхности исследуемого тела

по физико-механическим и статистическим аспектам прочности кристаллических и аморфных тел, изменению их физических свойств при различных внешних воздействиях, по моделированию акустического излучения дислокаций и микротрещин, по распространению упругих волн, по количественной оценке информативности и достоверности получаемых результатов, а также по применению метода АЭ в физических исследованиях, задачах неразру-шающего контроля и диагностики.

Большой вклад в развитие исследований по затрагиваемым вопросам внесли такие ученые и организаторы науки как Н.П. Алешин, В.А. Бабешко, В.М. Баранов, В.В. Болотин, Г.А. Бигус, К.Б. Вакар, А.О. Ватульян, И.И. Во-рович, В.А. Грешников, Ю.М. Гуфан, Ю.Б. Дробот, В.П. Дудкевич, С.Н. Жур-ков, Л.К. Зарембо, B.C. Иванова, В.И. Иванов, В.В. Калинчук, В.В. Клюев, Э.В. Козлов, H.A. Конева, B.C. Куксенко, A.M. Лексовский, A.A. Ляпин, H.A. Махутов, Н.Ф. Морозов, Г.Б. Муравин, В.В. Муравьев, В.Д. Нацик, А.Я. Не-досека, П.В. Новицкий, В.Е. Панин, Б.Е. Патон, В.А. Плотников, В.В. Поляков, Л.М. Рыбакова, Г.А. Сарычев, А.Н. Серьезнов, Л.Н. Степанова, A.C. Трипалин, А.Ф. Улитко, В.М. Финкель, И. Ахенбах, С. Вахавнолос, X. Дане-ган, А. Грин, П. Гиллнс, Д. Джеймс, С. Карпентер, Р. Коллакот, М. Миховски, Д. Нотт, А. Тетельман, Я. Немец, А. Поллок, X. Хатано, К. Шеннон и другие.

Цель работы состоит в выявлении физико-механической природы, статистических закономерностей явления акустической эмиссии и создании новых методов диагностики предразрушающего состояния твердых тел с повышенной достоверностью результатов при различных внешних воздействиях.

Для достижения цели предложен и развивается не имеющий аналогов новый подход, позволяющий создания эффективных методов восстановления истинных параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений по регистрируемым сигналам сопутствующего акустического излучения. Суть подхода состоит в использовании пуассоновской модели процесса дефектообразования и обнаруженных экспериментально физико-механических особенностей явления АЭ, включая устойчивые в силу ряда предельных теорем статистические параметры случайного процесса АЭ.

Методы исследования и математический аппарат включают элементы физики конденсированного состояния, теории упругости, физики прочности, механики разрушения, математического анализа, теории вероятностей, статистической радиофизики и теории потоков случайных событий. Экспериментальные исследования проводились на физическом и механическом оборудовании общего и специального назначения, включая собственные оригинальные разработки.

Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки задач, строгостью использования математического аппарата, четкостью и ясностью выявляемых физических и механических эффектов, а также согласованностью результатов, полученных с использованием разных методов исследования ц с результатами других исследователей.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Физико-механическая природа акта акустической эмиссии адекватно описывается в рамках дислокационной модели и определяет экспериментально наблюдаемую зависимость амплитуды излучения от скорости и частоты деформации. Восстановленные по данным акустической эмиссии энергия Еа и длительность та акта излучения связаны со степенью деформации, слабо зависят от её скорости и для сплавов на основе Ре и Л имеют следующие средние значения: Еа = 1(Г|5..Л(Г13 Дж при та< КГ6с.

2. Выборочные функции распределения прочности и долговечности подобны функциям распределения суммарного количества актов сопутствующего акустического излучения, что позволяет количественно связать кинетику процесса накопления повреждений с параметрами АЭ. Параметры акустического излучения трещины зависят от коэффициента интенсивности напряжений и определяются видом напряженно-деформированного состояния.

3. Совмещенный термогравиметрический и акустико-эмиссионный способ определения стадий термодеструкции веществ и материалов, в том числе при лазерном инициировании, позволяет идентифицировать фазовые переходы (плавление, сублимация) при нагревании и обеспечивает более раннее их выявление, чем существующие методы термического анализа.

4. Восстановление параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений внутри материала становится возможным и достаточно эффективным при подходе, состоящем в использовании пуассоновской модели потока случайных событий и экспериментально обнаруженных физико-механических особенностей сопутствующего акустического излучения.

5. Регистрация обнаруженных особых точек (локальные экстремумы, точки перелома) восстановленного потока актов сопутствующего акустического излучения обеспечивает надежную идентификацию стадий процессов деформации и накопления повреждений. При этом стадии накопления повреждений адекватно описываются в рамках экспоненциальной модели, позволяющей количественно оценить концентрацию и константы размножения микро-несплошностей по положению переломов кривой восстановленной интенсивности потока актов эмиссии.

6. Соотношения статистических амплитудных и временных параметров потока актов акустической эмиссии имеют устойчивые (инвариантные) значения, отклонения от которых являются критерием наступления предразру-шающего состояния.

Научная новизна полученных результатов

1. Развит впервые предложенный автором и не имеющий аналогов принципиально новый подход, позволяющий создание эффективных методов восстановления истинных параметров процессов структурных преобразований

и накопления повреждений по регистрируемым сигналам сопутствующего акустического излучения. Суть подхода состоит в использовании при решении конкретных задач пуассоновской модели процесса структурных изменений и обнаруженных экспериментально физико-механических особенностей явления акустической эмиссии (включая устойчивые в силу ряда предельных теорем статистические параметры случайного процесса АЭ).

2. Впервые предложен и разработан метод совмещенной термогравиметрической и акустико-эмиссионной диагностики стадий термодеструкции веществ и материалов, обеспечивающий более раннее выявление и идентификацию фазовых переходов в процессе нагревания, чем их обнаружение существующими методами термического анализа (Патент РФ № 2324923).

3. Впервые предложены и разработаны основы метода идентификации стадий процессов деформации и накопления повреждений по положению различных особых точек (локальных экстремумов, точек перелома) параметров сопутствующего акустического излучения и разработан метод количественной оценки концентрации и постоянных размножения микронесплошно-стей по положению переломов кривой восстановленной интенсивности потока актов АЭ. Предложен метод определения точки деструкции материала по обнаружению нижнего перелома интенсивности потока, либо суммарного количества восстановленного потока актов АЭ. Таким образом, становится возможным рассчитать по данным АЭ исследований реальную концентрацию повреждений (микродефектов) в любой момент нагружения и количественно оценить концентрационный критерий в момент разрушения. Эту информацию (особенно в динамике) затруднительно, а чаще всего вообще невозможно получить экспериментально какими-либо другими физическими методами исследований.

4. На примере модели акустического излучения скопления дислокаций решена задача о связи амплитуды АЭ ансамбля микродефектов со скоростью деформации и разработан метод восстановления количества актов сопутствующей АЭ при изменении динамического диапазона регистрируемых сигналов. Эти результаты позволили предложить метод дополнительного повышения достоверности оценки параметров процесса накопления повреждений за счет восстановления потерянных актов структурных преобразований с амплитудами сопутствующего излучения ниже порога дискриминации аппаратуры.

5. Впервые предложен метод и приведены результаты диагностики пред-разрушающего состояния по отклонению от устойчивых (инвариантных) в силу ряда предельных теорем соотношений статистических амплитудных и временных параметров потока актов сопутствующего акустического излучения. Установлена связь метода инвариантов АЭ с методологией синергети-ческого подхода к разрушению твердых тел. Инвариантные соотношения АЭ оценены как при испытании стандартных образцов корпусной стали, так и по полученным ранее данным АЭ испытаний при гидростатических нагружени-ях корпуса атомного реактора ВВЭР-1000.

6. Впервые предложено понятие информационной достоверности и разработан принципиально новый метод определения достоверности непосредственно по количеству Шенноновской информации, полученной в ходе проведения самой операции эксперимента, контроля или диагностики.

7. Для наиболее распространенного степенного вида амплитудного распределения и пуассоновской модели потока актов структурных изменений внутри материала впервые получены условия появления и положение ложных амплитудных максимумов, сильно снижающих достоверность результатов амплитудного анализа при высокой интенсивности источника АЭ.

Развитие получили и другие методы, и подходы применительно к рассматриваемым задачам.

Практическая ценность, реализация и использование результатов.

Разработанные методы и алгоритмы дают существенное увеличение точности оценки параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений в материалах по данным АЭ исследований. Их применение позволяет заметно (не менее чем в 2 раза) повысить достоверность результатов АЭ диагностики предразрушающего состояния.

Результаты работы использованы при диагностике прочности Царь-колокола в Московском Кремле, элементов теплозащиты первого Российского космического самолета "Буран", титановых лопаток турбин авиационных двигателей, при разработке комплекса термического анализа ОКТАЭДР (образцовый криотермический АЭ дериватограф), а так же при диагностике ряда других изделий и объектов ответственного назначения. В Приложении к диссертации приведены 5 актов о передаче и использовании результатов работы.

Результаты работы также используются в Южном федеральном университете при экспериментальном определении критерия разрушения по данным АЭ испытаний студентами 5-го курса факультета механики, математики и компьютерных наук, и в Ростовском военном институте Ракетных войск при выполнении лабораторного практикума. Материалы диссертации в виде электронного учебника, разработанного по гранту ЮФУ 05/6-98, с 2007 года общедоступны на сайте http://uran.ip.rsu.ru.

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертации докладывались более чем на 60 научных конференциях и симпозиумах, среди которых отметим: I Всесоюзную конференцию по акустической эмиссии (Ростов-на-Дону, 1984); III Европейскую конференцию по неразрушающему контролю (Флоренция, 1984); II Всесоюзный симпозиум по механике разрушения (Житомир, 1985); I Международную школу «Акустическая эмиссия в диагностике предразрушающего состояния и прогнозировании разрушения» (Варна, 1986); II Всесоюзную конференцию по акустической эмиссии (Кишинев, 1987); X Всесоюзный симпозиум «Механоэмиссия и механохимия твердых тел» (Ростов-на-Дону, 1986); Всесоюзную конференцию «Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле» (Хабаровск, 1987); XII Всемирную конференцию по неразрушающему контролю (Амстердам, 1989); Международную конференцию «Сварные конструкции»

(Киев, 1990); XI! Всесоюзную конференцию «Неразрушающие физические методы контроля» (Свердловск, 1990); III Всесоюзную конференцию по акустической эмиссии (Обнинск. 1992), XIV Конференцию по тепловой микроскопии «Структура и прочность материалов в широком диапазоне температур» (Воронеж, 1992); Научно-техническую конференцию стран СНГ «Производство и надежность сварных конструкций» (Калининград МО, 1993); VIII Международную конференцию по механике разрушения (Киев, 1993); XIV Российскую научно-техническую конференцию «Неразрушающий контроль и диагностика» (Москва, 1996); Конференцию-выставку подпрограммы «Транспорт» Программы МО РФ «Научные исследования Bill по приоритетным направлениям науки и техники» (Москва-Звенигород, 2001); XXIV Международную конференцию «Композиционные материалы в промышленности» (Ялта, 2004); III Научно-техническую конференцию МИФИ «Научно-инновационное сотрудничество» (Москва, 2004); II Международную Конференцию «Наука и будущее: идеи, которые изменят мир» (Москва, 2005); IX Международный симпозиум «Упорядочения в металлах и сплавах» ОМА-9 (Лоо, 2006); I Международный симпозиум «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (Multiferroics-2007) (Лоо, 2007); X1II-XVII Международные конференции «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики» (Ялта, 2005-2009); XI Международный междисциплинарный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах» (ОМА-11) (Лоо, 2008); II-XI1 Международные конференции "Современные проблемы механики сплошной среды" (Ростов-на-Дону, 1996-2008); II Международный междисциплинарный симпозиум «Плавление-кристаллизация металлов и оксидов», МСМО-2 (Лоо, 2009).

Результаты работы отражены в отчетах ряда тем и госбюджетных НИР, в том числе выполненных в рамках Межвузовской Программы по механике деформируемых сред и конструкций «Развитие теоретических методов АЭ диагностики прочности, герметичности, долговечности; создание методик и средств диагностики предразрушающего состояния гетерогенных материалов с повышенной достоверностью» (№ ГР 01.9.20.011833); по гранту Минобразования РФ 91Гр 98 «Развитие АЭ метода диагностики состояния материалов и конструкций энергомашиностроения» по Фундаментальным исследованиям в области атомной энергетики; НИР № 05.01.01.36 «Развитие метода АЭ оценки момента наступления предразрушающего состояния элементов конструкций средств воздушного транспорта» в рамках Программы: «Научные исследования ВШ в области транспорта»; гранта ТОО-7.4-2801 «Обоснование новых подходов к диагностике ранних стадий разрушения материалов в конструкциях реакторных установок по данным АЭ испытаний» по Фундаментальным исследованиям в области ядерной техники; НИР в рамках ЕЗН «Развитие акустических методов обнаружения скоплений дефектов в твердых телах» (№ ГР 01.2.00.106768), по грантам РФФИ 06-08-01039-а «Метод идентификации ранних стадий разрушения материалов и конструкций» и РФФИ 09-08-00283-а «Метод контроля динамики химических реакций и фи-

зико-химических процессов в жидких средах». Во всех вышеуказанных работах С. И. Буйло был, либо является в настоящее время руководителем.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, приложения и изложена на 279 страницах, включая 88 рисунков и список литературы из 282 наименований.

Благодарности. Автор признателен В.В. Залесскому и A.C. Трипалину, организаторам работ по АЭ тематике в Ростовском госуниверситете, академику РАН В.А. Бабешко, в чьем отделе эти исследования получили так необходимую на первоначальном этапе поддержку; автор выражает глубокую признательность научному консультанту, президенту ЮФУ профессору A.B. Белоконю за постоянное внимание и помощь в работе над диссертацией. Особую благодарность за постоянный интерес, внимание и поддержку автор вы-

ражает академику РАН И.И. Воровичу, организатору и пожизненному дирек-

тору НИИМ и ПМ. Хочу так же поблагодарить всех своих соавторов, совместный труд с которыми привел к полученным в диссертации результатам.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассматривается связь явления акустической эмиссии с процессами деформации и разрушения твердых тел, возможные источники и механизмы акта АЭ. Показано, что так как каждый элементарный акт деформации или разрушения сопровождается (хотя бы временным) разрывом межатомных связей с высвобождением некоторой энергии, то акустическое излучение сопутствует как процессу деформирования, так и процессу разрушения. Проведен анализ механизмов АЭ на уровне дислокаций и микротрещин. Рассмотрим физико-механическую природу акта и связь амплитуды АЭ со скоростью (частотой) деформации на примере модели акустического излучения при переходе скопления дислокаций через границу.

Задача акустического излучения скопления дислокаций. Известно, что при деформировании материалов приложенным напряжением а движущиеся дислокации скапливаются у препятствий, что приводит к появлению касательного напряжения г2«2, большего, чем активирующее источник (рис. 3).

г2и2 я «2Г1 = 0,5Н2сг(^//)1/2 ; (¿//) » 1,

где Г|- сдвиговое напряжение в линии скольжения длиной Ь первого дислокационного источника ; г2, п2, I— соответственно сдвиговое напряжение, число дислокаций и длина линии скольжения вторичного источника .ч2 ■

Полагая, что каждая дислокация при пересечении границы в момент времени /, излучает экспоненциальный импульс амплитудой х01 и, учитывая, что их суперпозиция дает регистрируемый импульс амплитудой X, получен следующий вид нормированной амплитуды суммарного импульса АЭ:

Л(Л) = -^- = -У ехр[-—); Л'1-^; ¿ = Мр01п, и*0/ 'Ч=о V п)

Жё)*- Г

л

ехр| - —

X ^тн)^тях

1-ехр

со

где С » Т^тп^тах ~ V^тт^тах ~~ некоторая константа; п - количество дислокаций в скоплении; Л = 1г/тп - отношение времени С,. =«(/,■ пересечения границы скоплением к постоянной времени релаксации напряжения та~, V - среднее значение скорости дислокаций; £ - скорость деформации; М - ориентационный фактор; р„ - плотность подвижных дислокаций; Ь -модуль вектора Бюргерса; ¿П11П , ¿шах, , - соответственно минимальные и максимальные в эксперименте скорости и частоты деформации.

I г, И

/ ^

X

г, = 0,5а г, = г,(Л/')":

а 0

['ис. 3. Физико-механическая природа акта АЭ: а - краевая дислокация в простои кубической решетке; б - образование скопления дислокаций у границы при механическом иагружетши

Учитывая, что Р ~ ¿\ аналогичный вид зависимости получен также и для нормированной амплитуды излучения /1(Р) в зависимости от частоты нагру-жения. Реализация такой модели акта АЭ на примере зарождения микротрещины по дислокационному механизму Коттрелла при пересечении двух плоскостей скольжения в металлах с ОЦК решеткой показана на рис. 4.

Рис. 4. Акт АЭ при дислокационном зарождении микротрещины и его регистрация приемной аппаратурой:

1 - поток излученных актов АЭ;

2 - поток регистрируемых радиоимпульсов АЭ;

3 - поток осцилляции АЭ (Лг);

4 - поток огибающих продетекти-ровапных сигналов АЭ (И^)

Полученные выше результаты позволили сформулировать основную часть первого положения, выносимого на защиту.

Экспериментальное определение связи потока актов АЭ с кинетикой повреждений проводилось при одноосном растяжении стандартных образцов стали 95X18 (Ре; 1,0%С; 18%Сг). Прием и регистрация сигналов АЭ с восстановлением потока актов АЭ производились с помощью установки АП-51ЭМ собственной разработки (с целью получения максимально возможной точности применялось восстановление потока актов АЭ по зарегистрированным сигналам АЭ с использованием методики, предложенной в главе 3).

Для каждого образца определялись разрушающая нагрузка <Ув и восстановленное суммарное количество актов АЭ до момента разрушения Nа. Затем строились выборочные функции распределения прочности /■'(о\ ) и количества актов АЭ /• (Ка) (рис. 5).

КО

Рис. 5. Выборочные функции распределения прочности (а) п суммарного количества актов АЭ (б): 1 - аппроксимация выборочных функций нормальным законом; 2 - экспериментальные значения

На основе проведенных экспериментов сделан вывод о подобии выборочных функций распределения прочности и долговечности с функцией распределения суммарного количества актов сопутствующего излучения. Именно, обнаруженное нами явное подобие функций Р(ав) и /• (Nа) и позволяет осуществлять диагностику прочности по потоку сопутствующей АЭ.

Статистическая обработка результатов по методике наименьших квадратов дает следующее уравнение регрессии при коэффициенте корреляции близком к единице:

ав = 374,12 А',, + 523,79; р = 0,9961. (2)

Здесь р — коэффициент корреляции между Nа (105 актов) VI ¿гДМПа) при одинаковых значениях их функций распределения. Столь сильная корреляция восстановленного суммарного количества актов АЭ Ка с напряжением разрушения ов и числом циклов до образования трещины п позволяет сделать вы-

вод о достаточно высокой надежности результатов и потенциальной перспективности использования метода АЭ диагностики.

Представлены результаты по корреляции параметров АЭ растущей трещины с коэффициентом интенсивности напряжений при различном типе напряженно-деформированного состояния. Испытывались плоские образцы с надрезом типа ВР размером 60 на 60 миллиметров толщиной 4 и 15 мм из высокопрочной стали 07X16Н6 (Ре; 0,07% С; 16 % Сг, 6% N0 при внецентрен-ном растяжении (рис. 6). На тонких образцах имитировалось разрушение в условиях, близких к плоскому напряженному состоянию. Эти образцы при разрушении давали чисто косой, ориентированный под углом 45° излом (см. рис. 66, образец 1). Толстые образцы имели плоский излом при разрушении отрывом (см. рис. 66. образец 2). Доля косого излома (губы среза) толстых образцов составляла всего несколько процентов, что позволяло говорить о реализации условий, близких к плоской деформации.

Рис. 6. Форма образцов (а) и вид излома после их разрушения (б): 1 - тонкие образцы (косой излом); 2 - толстые образцы (плоский излом).

Широкими стрелками показаны места крепления датчиков АЭ

Коэффициент интенсивности напряжений К для используемой геометрии образцов рассчитывался по соотношению

п Г Г Г \3/2 / \5'2 / \7/2 / \с>п

29,6^1 -\is4-) + 655.7^—1 -1017^—1 + 638,91^1 • ВИ ' \ж) ЬУ) {»') {Н') {1¥]

Связь суммарного количества актов АЭ, Л'0, с коэффициентом интенсивности напряжений, К , достаточно хорошо описывается степенной зависимостью вида Ха=рка, где а и некоторые параметры (рис. 7, а). С помощью метода наименьших квадратов получено, что для тонких образцов а = 8,2, а для толстых а = 4,5 . Таким образом, имеет место достаточно высокая чувствительность показателя степени а к типу напряженно-деформированного состояния.

Результаты экспериментов показали, что в случае близком к плоскому напряженному состоянию (тонкие образцы) излучение АЭ начинается при относительно высоких значениях коэффициента интенсивности напряжений у вершины трещины (см. рис. Та, кривая 1). Суммарное количество излученных

актов АЭ Nа достаточно велико и имеет степенной вид зависимости от К с высоким 'значением показателя степени а. Следовательно, в этом случае разрушение осуществляется достаточно большим количеством малых скачков трещины и носит более вязкий характер.

Появление максимума амплитудного распределения АЭ (см. рис. 76, гистограмма 1) свидетельствует о том, что развитие трещины переходит в стадию, когда ее рост начинает контролироваться какими-либо границами. Физически это означает что границы элементов гетерогенности (границы зерен, субзерен, блоков) становятся эффективными стопорами для растущей трещины, и значительный вклад в регистрируемую эмиссию вносят акты АЭ при релаксации напряжений за счет актов пластической микродеформации.

Ыа, актов м>{и)

103

102 10

30 100 300 20 40 60 80 100

К, МН/л?12 и, мкВ

Рис. 7. Связь суммарного количества потока актов АЭ с коэффициентом интенсивности напряжений (а) и плотность амплитудного распределения АЭ перед разрушением (б) стали 07Х16Н6:

1 - тонкие образцы (плоское напряженное состояние); 2 - толстые обраады (плоская деформация)

В случае же близком к плоской деформации (толстые образцы) эмиссия начинается при более малых значениях коэффициента интенсивности напряжений К (см. рис. 7а, кривая 2) и сопровождается падением показателя степени а. Общее количество актов АЭ Nа в этом случае значительно ниже, что говорит о достаточно больших, скачках трещины и их меньшем количестве. Отсутствие амплитудного максимума АЭ (см. рис. 16, гистограмма 2) позволяет утверждать, что скачки трещины уже не контролируются размером зон структурной гетерогенности материала (границы не являются эффективными стопорами), и трещина растет чисто случайным образом. Эти результаты позволили сформулировать второе положение, выносимое на защиту.

Во второй главе исследована информативность различных измеряемых параметров АЭ. описана концепция выбора из них наиболее информативных и предложен принципиально новый подход к определению достоверности ре-

зультатов физического 'эксперимента, контроля и диагностики. Введено понятие информационной достоверности.

Необходимым условием высокого уровня развития любого метода эксперимента, контроля или диагностики является наличие такого количественного показателя, как надежность или достоверность его результатов. Существующие вероятностные методы оценки достоверности безупречны с точки зрения математической статистики, однако иногда страдают некоторой информаци-окной недоопределейностью.

В диссертации предложено понятие информационной достоверности и разработан принципиально новый метод определения достоверности непосредственно по количеству Шенноновской информации, полученной в ходе проведения самой операции эксперимента, контроля или диагностики.

Суть подхода. По теории информации количество информации, получаемое в результате любого сообщения (например, вследствие проведения процедуры контроля, измерения или диагностики) равно убыли неопределенности, то есть разности энтропии до и после процедуры (например, измерения):

оо

q = H(x)-H(x/x„)\ //(*) = - Jif(x)lmr(*№;

ОО

Н(х/хп) = - ¡Mix/xlt)\nw(x/x„)dx, (3)

—оо

где q - количество информации; Н(х) и H(xjxn) - энтропия до и после измерения; х - измеряемая величина; лг(л-) и w(x/xn) - плотности вероятностей значений измеряемой величины и погрешности ее определения.

Нами предлагается ввести понятие так называемой информационной достоверности R,

R = )-exp(-q). (4)

В понятиях теории информации смысл контроля (или диагностики) состоит в сужении интервала неопределенности в ходе проведения самого процесса. При использовании реальных методов исследования или неразрушающего контроля требуемый параметр (например, размер дефекта х/г) часто не может быть измерен непосредственно, а оценивается по параметрам какого-либо другого процесса, коррелирующего с контролируемым параметром (например, по амплитуде излученного, либо отраженного у.з. сигнала и„).

Пусть в результате калибровки получено следующее уравнение регрессии: х = аи + Ъ при р < 1, где хп — размер дефекта; и - амплитуда сигнала; р -коэффициент корреляции между х \\и.

Тогда, рассчитав q по (3) для различных видов функций распределения диагностируемого параметра (например, размера дефекта) и его погрешности, воспользовавшись (4) и известной формулой стандартного отклонения точек от линии регрессии, получено

Я=\-кф-р2, (5)

где к - некоторый коэффициент, зависящий от конкретных законов распределения измеряемого параметра и погрешности. В случае если эти законы одинаковы, то к = 1. Если же погрешность имеет нормальный закон, а измеряемый параметр равномерный, то получено, что к= 1,19. Эти 2 случая наиболее часто реализуются при практических экспериментах.

Полную достоверность можно приближенно оценить, представив ее как произведение достоверности оценки используемого информативного параметра Л, (например, количества актов АЭ) на Я* достоверность самого метода:

/? = /?%. (6)

Итак, учет вероятностно-информационных аспектов определения достоверности позволяет однозначно связать понятие достоверности результатов с количеством информации, получаемой в ходе проведения самой операции измерения, контроля или диагностики.

В третьей главе проведено исследование применимости пуассоновской модели к процессам кристаллизации, деформации, разрушения тел и описываются разработанные автором методы количественного восстановления потока структурных преобразований по регистрируемым сигналам эмиссии.

По крайней мере, на ранних стадиях деформации естественно предположить пуассоновский характер потока актов структурных преобразований и соответствующего им излучаемого потока актов АЭ. Пуассоновский процесс - это «самый случайный» процесс, к которому стремятся все реальные физические процессы, если появление новых событий процесса не зависит от появления предыдущих, а вероятность одновременного появления двух событий близка к нулю. Насколько известно, гипотеза о применимости модели пуассоновского потока к явлению АЭ впервые высказывалась еще в начале 70-х годов В.М. Барановым, И.В. Гулевским и автором диссертации.

При экспериментальном определении параметров потока актов АЭ нами установлено, что в большинстве случаев плотность распределения временных интервалов между соседними актами АЭ, н(Дг), при различных процессах структурных изменений, включая фазовые переходы и накопление микроповреждений вдоль всей кривой нагружения, действительно описывается экспоненциальной зависимостью (рис. 8а):

№(Д/) = Ляехр(-ЛГаД/), (7)

где Nа - интенсивность актов (событий) потока. Выражение (7) соответствует плотности вероятности временных интервалов между событиями пуассоновского потока.

К сожалению, поток регистрируемых сигналов эмиссии во многих случаях сильно отличается от потока актов источника АЭ внутри тела, вследствие чего приходится решать обратную задачу восстановления истинных (излученных) параметров источника по зарегистрированным сигналам АЭ. Сигналы, регистрируемые приемным датчиком АЭ, сильно растягиваются и искажаются вследствие многомодового распространения, отражения, трансфор-

мации типов волн, затухания высокочастотных составляющих, резонансных свойств приемной аппаратуры и имеют вид радиоимпульсов длительностью /0 с затухающей по экспоненте амплитудой колебаний (рис. 2 и 4).

О А' О 0,5 1,0 1,5 К

Рис. 8. Экспериментальные гистограммы распределения временных интервалов между актами АЭ при кристаллизации льда (фазовый переход первого рода) (а) и потери при счете перекрывающихся импульсов АЭ (6):

1 - экспериментальные значения; 2 - аппроксимирующий пуассоновскнй поток. Объем выборки - 202 акта; число каналов анализатора - 15; ширина канала - 0,45 мс; Л'„ - при отсутствии искажения и перекрытия; д'г - при измерении потока селектированных сигналов; Л^ - при измерении потока продетектированных сигналов

На основе модели пуассоновского процесса в диссертации просчитаны потери регистрируемых импульсов АЭ при измерении интенсивности потока с помощью предложенного нами ранее метода селектировать и наиболее широко используемого метода детектирования (рис. 86). Видно, что все существующие методы дают большую погрешность при высокой интенсивности излучаемого потока. Для решения этой проблемы нами предложены и разрабатываются методы восстановления истинной (соответствующей действительному потоку процесса структурных преобразований внутри материала) интенсивности потока актов АЭ по регистрируемым сигналам.

Суть подхода состоит в определении требуемых характеристик процесса по плотностям (или функциям) распределения данных параметров, общий вид которых устанавливается исходя из физической природы эффекта акустической эмиссии. При этом параметры конкретного распределения оцениваются по еще не перекрывшимся импульсам, а затем распределение экстраполируется и в область сильного искажения и перекрытия принимаемых сигналов эмиссии.

Для наиболее часто встречающегося степенного вида плотности функции распределения амплитуд АЭ и на основе модели пуассоновского потока получены простые соотношения для восстановления ,\'а по интенсивности селектированных (непродлевающееся мертвое время) импульсов АЭ Мг:

Ыа = Мг/[1-М,.тЦт,П)]-, (8а)

ZCw,D) = (ot-1)~1 -l)4 Ini);

Na=(\ + K)Nr = Nr/(T-Lt0), (8 6)

где т - постоянная времени послезвучания сигнала АЭ в образце и приемном датчике (т»та на рис. 4); и, - уровень порога дискриминации; L(m,D) -некоторый параметр; m - показатель степени плотности амплитудного распределения; D = и(н.улх /г/, - динамический диапазон сигналов АЭ; м0тах ~~ максимальная амплитуда сигналов АЭ; Х/0 — суммарная длительность импульсов АЭ (общее мертвое время) на выходе регистрирующего тракта за интервал измерения интенсивности Т (например, Т = \с или Т = 0,1 с); К - параметр, описывающий степень искажения и перекрытия (9).

Метод селектирования и восстановление N а по формулам (8а) и (86) дают хорошие результаты, однако аппаратурная реализация такого селектора получается достаточно сложной и громоздкой. Метод селектирования использован в наших АЭ комплексах АП-51Э (комплекс описан в главе 6).

Для преодоления этого недостатка, в работе так же получены принципиально новые соотношения для восстановления Na по интенсивности потока огибающих продетектированных вспышек (активности АЭ) Nd:

Na=NdexpK-, К = Na Г0 = Z/0 /(Т - S/0). (9)

Этот метод не требует специального селектирования и может быть использован на болыииистве уже существующих АЭ комплексах. Такой метод восстановления реализован в нашем цифровом комплексе АП-71Э, описанном в главе 6 диссертации.

Полученные результаты позволили также восстановить Na по скорости счета осцилляции АЭ N:

Na=(\ + K)N/fT0=N/(f-N)70=Nj(f-N)rL(m,D), (10) где/- частота заполнения сигналов АЭ (близка к резонансу датчика) (рис. 4).

Зависимость амплитуды АЭ излучения от скорости деформации часто приводит к неоднозначности результатов диагностики, так как при разных скоростях деформации теряется разный процент излученных импульсов АЭ.

Для решения этой проблемы на основе модели степенного вида плотности

амплитудного распределения АЭ (15) предложен метод и получены соотно-

*

шення для восстановления полного количества А',, актов .микроповреждения, в том числе и с амплитудами излучения ниже порога дискриминации, а так же при изменении динамического диапазона D принимаемых сигналов.

К = oA^-D. on

Установлено, что восстановленное согласно (11) общее количество актов АЭ до разрушения N*a имеет разброс всего в пределах 10 % при изменении на порядок скорости деформации или частоты нагружения. Регистрируемое же в этих условиях количество актов АЭ Na обычно меняется около 2-х раз.

Проведено экспериментальное моделирование пуассоновского потока и оценены реальная точность и достоверность процедуры восстановления. Полученные в этой главе результаты позволили сформулировать четвертое положение, выносимое на защиту.

Четвертая глава посвящена применению статистических моделей для повышения достоверности оценок спектральных, энергетических и амплитудных параметров АЭ. Эксперименты показывают, что при традиционном измерении спектра АЭ теряется более половины энергии излучения, которая содержится в спектральных составляющих реальной АЭ вне регистрируемой полосы частот. Описаны метод и результаты применения модели пуассоновского потока для восстановления спектральной плотности АЭ во всей полосе частот, оценке истинной длительности и энергии акта излучения по регистрируемым сигналам АЭ на разных стадиях деформации.

Задача восстановления спектра, энергии и длительности акта АЭ. Нами установлено, что нормированная на единичную площадь спектральная плотность G(f) пуассоновского потока актов эмиссии длительностью ха во всей (0... со) полосе частот имеет следующий вид (рис. 9):

G(f) = 4rj0+4M2f2r2a). (12)

По соотношению (12) можно экспериментально оценить среднюю длительность акта АЭ та. Это легко сделать, наложив графики зависимости (12)

на экспериментальные точки спектра АЭ G (/) (см. рис. 9) и подобрав параметр та в (12) таким образом, чтобы значения аппроксимирующего спектра G(f) наиболее близко прошли через измеренные *

значения G (/). (Ранее длительность акта АЭ определялась нами по автокорреляционной функции и параметрам аппроксимирующего процесса авторегрессии).

*

Приравняв мощности измеренного W и аппроксимирующего (12) процессов в одной и той же полосе от /, до /2, проведя соответствующее интегрирование и воспользовавшись (9) получена оценка средней энергии акта АЭ Еа во всей (от 0 до оо ) полосе частот:

G, IО'20Вт/Гц

/,МГц

Рис. 9. Спектр АЭ сплава титана в конце упругой области

W

я^'ехрг-адг-ад

Na 2Nll[arctg(2rf2ta)-

Здесь IV - мощность АЭ, экспериментально измеренная в ограниченной полосе.

Предложен метод диагностики стадий деформации одновременно по энергетическим и временным параметрам акта эмиссии.

Суть метода. Предварительно рассчитав, либо установив на образцах зависимости длительности та и средней энергии акта АЭ Еа от деформации и степени накопления повреждений, по этим параметрам можно идентифицировать стадии деформации материала.

—4

Например, нами получено, что при скорости деформации ¿=2-10 с у стали Ре - 0,2 %С средняя энергия акта АЭ в конце упругой области Еа =

7,8-Ю-15 Джпри г„ = 9,МО-7 с. На площадке текучести Еа = 1,5 -Ю"'5 Дж

при та = 4,5 • Ю-7 с.

Для стали 95X18 (Ре; 1,0 %С; 18 %Сг) при деформации е = 1 % средняя энергия акта АЭ Еа = 6,9-Ю-14 Дж при его длительности та = 7,7-Ю-7с.

—14

При деформации е = 2 % параметры акта АЭ: Еа = 8,3 • 10 Дж при гв = 6,5-Ю-7 с.

Для двухфазного (а + /?) сплава титана (Тг-А1-Мо-80 мартенситного

II

класса в конце упругой области Еа = 6,4 10 Дж при длительности акта АЭ та = 8,2-Ю-7с. Параметры акта АЭ в области перехода от упругой к пластической деформации:

Еа = 7,1-Ю-14 Дж; та = 7,3-10_7с.

При увеличении скорости деформации на порядок, энергия акта АЭ возрастает менее двух раз при некотором (до 10 %) сокращении его длительности. Эти результаты показывают, что средняя энергия и длительность акта АЭ действительно связаны со степенью деформации и достаточно слабо зависят от её скорости что, в принципе, позволяет их использование для идентификации стадий деформации твердых тел и сформулировать вторую часть первого положения, выносимого на защиту.

Исходя из пуассоновской модели процесса дефектообразования, получен следующий вид плотности амплитудного распределения акустического излучения при разрушении микрообъема твердого тела (рис. 10):

= А{иТт + Bs-Ul ехр[-(м-мт)2/2^], (14)

>1' (и)

1

2 и

/ А /уЛ и

Рис. 10. Теоретический вид плотности амплитуд АЭ:

1 - ранние стадии деструкции;

2 - состояние предразрушеиия:

3 - в процессе разрушения

где А и В - коэффициенты, учитывающие вклады амплитуд АЭ в процессе однократного (А) и многократного (В) воздействия на микрообласти разрушения; - стандартное отклонение нормального распределения, характеризующее разброс размеров микрообластей разрушения; ит - амплитудный максимум, определяемый преобладающим размером растущих дефектов.

Таким образом, появление максимума плотности амплитуд АЭ можно использовать в качестве критерия зарождения дефекта и близости разрушения. Однако, вследствие искажения реальных сигналов АЭ в процессе их много-модового распространения, переотражений, послезвучания датчика и т.д., часто регистрируются ложные максимумы плотности амплитуд АЭ.

Задача оценки искажения плотности амплитуд АЭ. Пусть источник АЭ излучает импульсы с монотонно спадающей нормированной плотностью мп(и) амплитудного распределения степенного вида (рис.11я, кривая 1):

Ч'п{и) = м{и1и1) = (т-\){и1а1Ут, обычно: 1 < т <3. (15)

Регистрируемая плотность и1* (и) искажается за счет перекрытия части импульсов. Учитывая, что степень искажения амплитудного распределения при некотором значении амплитуды и определяется отношением интенсивно-стей потоков регистрируемых импульсов и излученных актов АЭ с амплитудами выше и, для случая пуассоновского вида исходного потока получено следующее решение:

н'*(х) = (//; -\)х~'п ехр[—Кх~('п~^]; * = ///«,. (16)

*

Анализ выражения (16) показывает, что \\> (л-) а »'„(.г) только при К« 1, то есть только в случае малого искажения и перекрытия импульсов АЭ. Степень искажения м>п(х) согласно (16) при изменении параметра перекрытия К, определяемого аппаратурно с использованием соотношения (9) по сигналам АЭ на выходе регистрирующего тракта, показана на рис. 11 а.

и(и/и,) К

Рис. 11. Искажение плотности амплитудного распределения АЭ в зависимости от параметра перекрытия К (а) и трафик К вдоль кривой нагруження (б): 1 - К = 0; 2 - К = 2 : 3 и 4 - К > 2. Скорость деформации * = 8,7 • 10"4с"'; Материал Яе - 3,5 %С. Крестик - момент разрушения образца

Условия появления и положение ложного амплитудного максимума. Продифференцировав (16) по х и приравняв нулю первую производную, получаем условия появления ложного амплитудного максимума АЭ:

К(т -1) - тхгп~1 = 0; К = тх1П~Х/{т -1). Ложный максимум ктах должен быть выше порога отсечки и,, откуда xmax ~ "max !ut >1' следовательно, условие появления ложного максимума

К>т/(т-1). (17)

Положение ложного максимума:

хтпх=т-уК(т-\)/т- итах=щ'п-ЦК(т-\)/т. (18) Откуда условие и положение этого ложного максимума при т = 2:

К> 2; мтах = Kiijl. (19)

Определена также реальная достоверность оценки вида амплитудного распределения и предложена аппаратурная реализация метода ее повышения. Показана возможность использования степенного вида амплитудного распределения эмиссии для «прореживания» потока триангуляционных серий импульсов при высокой интенсивности источника и приведены некоторые практические результаты диагностики предразрушающего состояния по анализу формы амплитудного распределения сигналов эмиссии (рис. 12).

и'(и)

Л 1 2 { / ....../ ■ # уф

Na

I 1

J 1

Ч")

150 300

450

600

4 7»

AV 104 103 ю2

f V"

\

VJ -X

150 300 450 600

Р.атм

Рис. 12. Параметры АЭ при гидростатическом нагружении стальных баллонов: а - бездефектный баллон; б - баллон с раковиной; крестики - моменты разрушения

По сигналам АЭ в одном из баллонов был обнаружен дефект в виде раковины, который диагностирован по появлению максимума амплитудного распределения АЭ (см. рис. 126, заштрихованная гистограмма 2) в области предшествующей общей текучести материала (в этой области ещё АГиО). Этот максимум связан с тем, что на начальных стадиях деформации (при относительно малых напряжениях), границы элементов гетерогенности (зерен, субзерен, блоков) мотут быть эффективными стопорами для растущих вокруг дефекта микротрещин. При этом скачки микротрещин контролируются размерами элементов гетерогенности, что и приводит к максимуму ампли-

тудного распределения излучаемых импульсов АЭ. Максимумы же гистограмм 3 (см. рис. 12а, 6) согласно (19) являются ложными, так как в этих областях экспериментально измеренные значения К « 5...10.

Пятая глава посвящена разработке методов идентификации стадий деформации и разрушения по параметрам восстановленного потока актов акустической эмиссии.

Решение в главе 3 обратной задачи восстановления параметров исходного (излученного) потока дало возможность получить истинный вид зависимостей параметров АЭ вдоль кривой нагружения и предложить метод идентификации стадий процессов изменения структуры и накопления повреждений по положению различных обнаруженных нами особых точек (локальных экстремумов, точек перелома) восстановленного потока актов АЭ.

^-Х

А^) 1(1 у

I <1 1 1 1 1 1 \

О £у £ £

Рис. 13. Идентификация стадий деформации и разрушения по особым точкам восстановленной интенсивности потока актов ЛЭ, Крестик - момент разрушения

Установлено, что в самом общем случае интенсивность восстановленного (излученного внутри материала) потока актов АЭ сплавов на основе железа и других металлов на разных стадиях деформации е имеет вид, показанный на рис. 13, и сопровождается локальным максимумом в зоне текучести (еу), значительно меньшим локальным максимумом в области упрочнения (г5), нижним переломом в точке начала рассеянного накопления микронесплошностей (г.,) и верхним переломом в точке перехода от рассеянного к локализованному дефектообразованию (момент зарождения макротрещины).

Таким образом, открывается возможность, зарегистрировав эти особые точки, осуществлять по АЭ не только экспериментальное выявление предраз-рушающего состояния, но и решать более тонкие задачи, а именно, проводить идентификацию стадий деформации и разрушения.

В качестве первой «особой точки» .\'а(£у) при нагружении металлов и

сплавов обычно регистрируется максимум интенсивности потока актов АЭ в области перехода от упругой к пластической деформации (см. рис. 13). Если деформируемый материал имеет площадку текучести, то регистрируемая

эмиссия имеет вид, показанный на рис. 14а, где приведены полученные экспериментальные зависимости регистрируемой активности АЭ Ли восстановленной нами методами главы 3, действительной интенсивности потока актов микродеформации Ла на площадке текучести сплава Л - 0,2%С.

Л70, 104с-1 Ыа, с1п Л',

Рнс. 14. Оценка шггенснвиости потока актов пластической мнкродеформащш на площадке текучести стали 20 (Ре-0,2 % С) (а) и особые точки потока микро-повревдешш перед разрушением стали 95X18 (Ие; 1,0 % С; 18 % Сг) (б).

Скорость деформации: ¿ = 2 • Ю-4^-1; крестиком отмечен момент разрушения. N¡1 - регистрируемая интенсивность потока яро детектированных радиоимпульсов АЭ; Л;а - восстановленная интенсивность потока актов АЭ

Восстановленная интенсивность потока актов АЭ Nа (соответствующая действительной интенсивности потока актов пластической микродеформации) на площадке текучести относительно постоянна и значительно выше, чем измеряемая по традиционной методике интенсивность потока огибающих продетектированных радиоимпульсов АЭ. Зафиксированные же по традиционной методике два максимума Л'(/ (см. рис. 14а) являются ложными и вызваны сильным искажением и перекрытием регистрируемых сигналов АЭ. Это связано с тем, что у материалов, обладающих выраженной площадкой (а тем более зубом) текучести, на ней излучается низкоамплитудная эмиссия с очень высокой интенсивностью.

У материалов, обладающих площадкой текучести, лавинообразное возрастание интенсивности потока актов АЭ, скорее всего, связано с отрывом дислокаций от атмосфер Коттрелла. Наблюдаемое поведение Ла таких металлов и сплавов можно объяснить следующими особенностями структуры ОЦК металлов: низкой плотностью подвижных дислокаций в исходном состоянии вследствие их закрепления атмосферами примесей (атомы С и N1 и сильной зависимостью плотности подвижных дислокаций от приложенного напряжения. Дислокационная модель акта АЭ и связь его параметров со скоростью деформации рассмотрены в главе 1.

Результаты восстановления АЭ образцов стали 95X18 характерны для материалов, имеющих перед разрушением два явно выраженных перелома восстановленной интенсивности потока актов АЭ (см. рис. 146). У этой высокопрочной стали с самого начала деформации наблюдаются одиночные импульсы АЭ высокой амплитуды, однако практически отсутствует какой-либо максимум АЭ в области перехода от упругой к пластической деформации.

Установлено, что при с <с* (до точки нижнего перелома £*) происходит накопление актов АЭ, вследствие коллективных эффектов при пластической деформации материала, без заметного накопления микронестоишостей. Регистрация точки нижнего перелома кривой восстановленной интенсивности потока актов АЭ, позволяет диагностировать начало рассеянного на-

копления микроиесплошностей. Участок деформации при е* < £ <£ соответствует стадии хаотического (рассеянного по объему и времени) зарождения и экспоненциального накопления микроповреждений за счет генерации локальных термофлуктуационных микроиесплошностей с некоторой постоянной размножения Регистрация верхнего перелома кривой восстановленной интенсивности потока актов АЭ №а(£ ) позволяет диагностировать точку зарождения макротрещины. Верхний перелом Ма(£) ПР" деформации ♦

£ > £ определяется изменением постоянной размножения у и связан с началом локализации процессов накопления повреждений, вследствие выполнения условий концентрационного критерия укрупнения трещин перед зарождением макротрещины.

Таким образом, используя полученные результаты, появляется возможность идентификации стадий процессов дефектообразования по обнаружению и положению особых точек (локальные экстремумы и переломы) регистрируемых параметров восстановленного потока актов АЭ.

Рассмотрим задачи количественной оценки концентрации повреждений по восстановленному потоку актов АЭ и положению этих особых точек.

Задача одной особой точки. Линейная зависимость логарифма Ма(е) после точки нижнего перелома £, (см. рис. 13 и 146) соответствует экспоненциальной зависимости от £ не только интенсивности потока актов АЭ, но и интенсивности потока повреждений. Интеграл от экспоненты дает тоже экспоненциальную зависимость, откуда следует, что концентрация С накопленных повреждений подчиняется экспоненциальной зависимости от £ .

Таким образом, на основании данных АЭ, накопление повреждений в материале вполне адекватно описывается в рамках модели экспоненциально размножающегося процесса, и его концентрация может быть записана в виде следующего соотношения:

С = С0 ехр[/(е -£"*)]; С = Ы/¥, (20)

где Со - начальная (в точке е = г») концентрация повреждений; у - постоянная (константа) размножения; с, - деформация начала накопления повреждений; е - теку щая деформация; Ы~ число повреждений; V— объём тела.

Все параметры процесса (20) можно количественно оценить по данным АЭ испытаний. Продифференцировав (20) по времени и считая, что каждый акт повреждения в материале сопровождается актом АЭ, получено, что этому процессу соответствует следующий вид зависимости интенсивности потока излученных (восстановленных) актов АЭ от приложенной деформации:

К = ГСоУ£ ехр[г(<? -£■*)], (21)

которая соответствует экспоненциальному, начинающемуся с некоторой пороговой деформации е* размножению актов АЭ и действительно часто наблюдается на практике (см. рис.14б). Конкретное значение этой деформации £* определяется по положению нижнего перелома экспериментально полученного графика = 1п Л',,(л). Значение у равно тангенсу наклона прямого отрезка графика (п Лг;, = 1п Ма(е) на рис. 13, 146, а Са определяется из соотношения (21) при с = е, и подстановкой в него соответствующего этой деформации значения А!а.

Таким образом, определив с помощью АЭ конкретные значения Со, V и с,, можно по формуле (20) рассчитать реальную концентрацию повреждений в любой момент нагружения, в том числе и в момент разрушения. Например, для аналогичного образца (см. рис. 146), но без точки верхнего перелома имеем: е, =1,7-10~2, у =6,22 1 02, С0 =1,9-102слГ3, откуда на основании (20)

получается следующее выражение для оценки концентрации повреждений С в любой точке деформации (в том числе и в момент разрушения):

С = 190ехр(622^- 10,57) при г->1,7• Ю-2. (22)

Подставив в (22) деформацию е = 2,71 -10 ~ разрушения данного образца, получим критическую концентрацию повреждений на момент разрушения: Скр = 1,02-105 см*.

Задача двух переломов (две особые точки). Для случая 2-х переломов потока актов АЭ на основании результатов АЭ исследований, аналогично предыдущему случаю, нами предлагается следующий вид зависимости количества повреждений (и соответствующего им суммарного количества актов АЭ) вдоль кривой нагружения:

N = УС0 ехр(/, (к - £*)] при £*<£<£*; (23)

N = УС0 ехр[/,(г" - «■*)]-ЛГ*| I - ехр[у2 (е-£•*)] | при £>£*

Здесь N - общее число повреждений (микродефектов) в образце; V — объем образца; С0 - исходная (в точке £ = £*) концентрация повреждений

(С = Л'/К); Ух и у2 - постоянные (константы) размножения; е - текущая де-* *

формация; /V - некоторый параметр; е - деформация начала локализации процессов дефектообразования.

Все необходимые параметры процесса (23) можно определить по данным АЭ испытаний. Считая, что каждый акт АЭ соответствует акту повреждения и продифференцировав (23) по времени, учитывая что е есть скорость макроскопической деформации, аналогично (21) получим соотношения (24), прологарифмировав которые уже легко оценить (аналогично вышеописанной за* *

даче одной особой точки) конкретные значения с*, е , С0, А' , у\ и у2 '■

УСоЛ^ехр^)(£■-£'*)] при £*<£<£*;

Л^/г^ехР [/2 (£-£*)

при £ > Е .

(24)

Оценка критерия разрушения показала, что для 70 исследованных нами образцов стали 95X18, критерием разрушения по данным АЭ было

С > Скр = 1,03 • 105 см"3 при стандартном отклонении Л'с =8-103см~3.

Вышеописанные результаты пятой главы составляют суть пятого положения, выносимого на защиту.

Метод инвариантов. Предложен новый подход, заключающийся в том, что связь регистрируемых сигналов АЭ с конкретным физическим процессом разрушения определяется по отклонению параметров статистических распределений АЭ от устойчивых (инвариантных) в силу ряда предельных теорем и предложены временные и амплитудные инварианты.

Отношение стандартного отклонения яд, (корень квадратный из дисперсии временных интервалов между событиями АЭ) к их среднему значению М (первый временной инвариант 11Л/) для пуассоновского потока актов АЭ имеет устойчивое (инвариантное) значение равное единице, а информационный параметр временных интервалов следования близок к нулю:

Лд/ = 'ш = 1; 'ш = IФ - «д,) |/(АО = 0. (25)

Аналогично также предложены первый амплитудный инвариант /)ц и амплитудный информационный параметр

Л« = •*«/(»)= 1\и> А и = |(Л« ~ 7*»>!/= (26)

где хи и и - соответственно стандартное отклонение, и среднее значение амплитуды, а /|„ - устойчивое значение первого амплитудного инварианта, часто близкое к 0,8 на ранних стадиях нагружения многих материалов.

Образование макродефекта обычно приводит к отклонению параметров потока актов АЭ от чисто случайного (пуассоновского), вследствие чего нарушение соотношений (25) и (26) можно рассматривать в качестве диагно-

стического признака наступления момента предразрушающего состояния. Инвариантные соотношения АЭ оценены как при исследовании стандартных образцов корпусной стали, так и по полученным ранее данным АЭ испытаний корпуса атомного реактора ВВЭР-1000.

Лд /'-Ни

0,6

0,4

0,2

б

- X

- '1Д/ /

- / Х

¡г'1" 1

100

] 20

Рис. 15. Графики изменения инвариантных соотношений (а) и информационных

параметров (б) в процессе нагруження образца стали 95X18 (Ре; 1,0% С; 18% Сг); крестиками показаны моменты разрушения

Результаты, изложенные в последнем разделе пятой главы, являются доказательством шестого положения, выносимого на защиту.

В силу высокой чувствительности к процессам упорядочения метод инвариантов имеет неплохие перспективы и в задачах идентификации фазовых переходов типа «порядок-беспорядок».

Исследована информативность «прореженных» (путем выделения каждого т-го импульса) потоков АЭ и сделан вывод о невозможности оценки степени опасности дефекта по каким-либо статистическим параметрам «прореженных» потоков (естественно, включая и метод инвариантов) даже при относительно малых коэффициентах пересчета т . Тем не менее, такой метод оценки опасности дефекта по прореженным потокам АЭ в последнее время все же предлагается некоторыми исследователями.

В шестой главе приведены результаты реализации разработанных автором моделей, алгоритмов и методов АЭ диагностики прочности, разрушения, фазовых переходов в процессе термодеструкции материалов и другие результаты. Показано их использование на примере диагностики прочности Царь-колокола в Московском Кремле (рис. 16 и 17), элементов теплозащиты первого Российского космического самолета "Буран" (рис. 18 - 20), титановых лопаток турбин авиационных двигателей, ряде других изделий и объектов ответственного назначения. Приведены характеристики некоторых аппаратурных АЭ диагностических комплексов, реализующих предложенные автором методы и полученные алгоритмы (АП-51ЭМ, АП-71Э). Показана принципи-

альная возможность акустико-эмиссионного исследования, контроля и диагностики опасных динамических явлений в угольном пласте.

Исследована возможность локального возбуждения акустической эмиссии лазерным излучением для АЭ диагностики структурных изменений в композитах и полимерах (см. рис. 1).

Рис. 16. Царь-колокол перед АЭ диагностикой

Рис. 17. Диагностика Царь-колокола: датчики АЭ (вверху ) и приборный комплекс АП-51Э (внизу)

Рис. 18. Система «Энергия-Буран» на старте. Фото с автографом Главного конструктора «Бурана» Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского Рис. 19. АЭ диагностика прочности элементов теплозащиты космического самолета «Буран»:

Р - приложенная нагрузка; 1 - обшивка; 2 - теплоизоляционные плитки; 3 - датчик АЭ: 4 - АЭ диагностический комплекс; 5 - ЭВМ.

Рис. 20. Диагностика разрушения теплоизоляционной плитки Бурана по интенсивности потока актов АЭ

Установлена заметная чувствительность параметров АЭ полимеров к виду лазерного излучения, используемого для инициирования процессов локальной термодеструкции. Вместе с тем, у композиционных материалов, обладающих фазовыми переходами, обнаружено малое отличие параметров АЭ при разных типах лазерного воздействия. Скорее всего, это вызвано тем, что у таких материалов источником АЭ является механизм фазового перехода, обладающий своими автономными «кинетическими характеристиками», а лазерное излучение служит всего лишь «спусковым крючком», запускающим этот механизм.

Теыперягура (град. С} та 320.0.; 39И <го:о -.шц «м.о -----С^—............ р..................р" 5 те ^

Рис. 21. Совмещенная термогравиметрическая и акустико-эмиссионная диагностика стадий термодеструкцип полимера

В соавторстве с сотрудниками НИИ Физики ЮФУ и Академии государственной противопожарной службы МЧС РФ (г. Москва) предложен метод совмещенной термогравиметрической и акустико-эмиссионной диагностики

стадий термодеструкции веществ и материалов. На рис. 21 показаны результаты экспериментальной диагностики стадий термодеструкции полимера, используемого при производстве мощных светоднодов. Метод АЭ обеспечивает более раннее выявление и идентификацию фазовых переходов (точки плавления О и сублимации в процессе нагревания, чем их обнаружение существующими методами дифференциальной (ОТО) и термогравиметрии (ТО). Методом АЭ удается также идентифицировать обычно имеющую максимальный локальный максимум интенсивности АЭ точку воспламенения Р\ положение которой трудно зафиксировать другими методами анализа (стандартными методами Тв и ОТС она не обнаруживается). Эти результаты являются основой для формулировки третьего положения, выносимого на защиту.

В Приложении приведены акты использования и передачи результатов работы в ООО Центр ОКТАЭДР, ИМАШ им. А.А. Благонравова РАН, ОАО «Мотор-Сич», Ростовский военный институт Ракетных войск, ИЭС им. Е.О. Патона. Автор диссертации является также одним из исполнителей действующего ГОСТ'а 27655-88 по акустической эмиссии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации обобщены исследования автора по выявлению физико-механической природы, статистических аспектов излучения и решению на основе их результатов проблемы создания новых эффективных методов с высокой достоверностью оценки параметров процессов структурных изменений по параметрам сопутствующего акустического излучения при механическом и температурном воздействии.

Основные результаты, полученные автором и отраженные в диссертации, заключаются в следующем:

1. Предложен и разработан метод количественного восстановления параметров потока структурных преобразований по регистрируемым сигналам сопутствующей акустической эмиссии. Метод основан на статистической модели потока событий АЭ и состоит в определении требуемых средних характеристик процесса по плотностям (пли функциям распределения) вероятностей данных параметров, общий вид которых устанавливается исходя из физической природы эффекта акустической эмиссии.

2. Установлено, что восстановленные по данным АЭ энергия Еа и длительность та акта излучения связаны со степенью деформации, слабо зависят от её скорости и для сплавов на основе Ре и 77 имеют следующие средние значения: Еа = КГ15... 1 (Г13 Дж при та< 1(Г6с. При этом диапазон изменения параметров акта АЭ конкретного материала на разных стадиях деформации укладывается по величине приблизительно всего в один порядок. Таким образом, происходит как бы квантование энергии АЭ, что свидетельствует об относительном постоянстве микрообъемов релаксации напряжений за счет скачков пластической микродеформации и о возможном квантовании волн пластической деформации в твердых телах.

3. На примере модели акустического излучения скопленил дислокаций решена задача о связи амплитуды эмиссии со скоростью деформации и разработан метод дополнительного восстановления количества потерянных актов структурных преобразований с амплитудами сопутствующего излучения ниже порога дискриминации приемной аппаратуры.

4. Экспериментально исследованы параметры акустического излучения при температурном воздействии. Предложен и разработан метод совмещенной термогравиметрической и АЭ диагностики стадий термодеструкции веществ и материалов. Метод обеспечивает более раннее выявление и идентификацию фазовых переходов (например, точек плавления и сублимации) в процессе нагревания, чем их обнаружение существующими методами дифференциальной и термогравиметрии. На метод получен Патент РФ.

5. На разных стадиях деформации проведено исследование особенностей акустического излучения при механическом воздействии. Обнаружены особые точки (локальные экстремумы, точки перелома) потока актов АЭ. Предложен метод идентификации стадий пластической деформации и накопления повреждений по положению особых точек параметров эмиссии. Решены задачи и разработан метод количественной оценки концентрации и постоянных размножения микронесплошностей по положению переломов кривой восстановленной интенсивности потока актов АЭ. Предложен метод определения точки деструкции материала по обнаружению нижнего перелома интенсивности потока, либо суммарного количества актов сопутствующей эмиссии.

6. Установлено подобие эмпирических функций распределения прочности и долговечности с функцией распределения восстановленного количества актов эмиссии, что позволило количественно связать параметры АЭ с кинетикой процесса накопления повреждений. Обнаружена связь параметров излучения растущей трещины с видом напряженно-деформированного состояния.

7. Предложен и разработан метод диагностики предразрушающего состояния по отклонению от устойчивых (инвариантных) в силу ряда предельных теорем соотношений статистических амплитудных и временных параметров потока актов эмиссии. Установлена связь метода инвариантов АЭ с методологией синергетического подхода к разрушению твердых тел.

8. Исследованы причины и условия искажения регистрируемой плотности распределения временных интервалов между актами АЭ. Установлена возможность появления ложных максимумов временных распределений АЭ как за счет искажения и перекрытия сигналов АЭ, так и при попытках «разрежения» потока импульсов АЭ с помощью различных пересчетных устройств.

9. Для наиболее распространенного степенного вида плотности амплитудного распределения и пуассоновской модели потока актов АЭ решена задача, получены условия появления и местоположение ложных амплитудных максимумов, сильно снижающих достоверность результатов диагностики предразрушающего состояния по виду амплитудного распределения АЭ.

10. Предложено понятие информационной достоверности и разработан метод определения достоверности непосредственно по количеству Шенно-

новской информации, полученной в ходе проведения самой операции измерения, контроля или диагностики.

Разработанные методы и алгоритмы обеспечивают существенное увеличение точности оценки параметров процессов структурных изменений и накопления повреждений в материалах по данным АЭ испытаний. Их применение дает новую ценную информацию, которую затруднительно, а чаще всего вообще невозможно (особенно в динамике) получить экспериментально какими-либо другими физическими методами исследования.

Применение этих результатов позволяет заметно (не менее чем в 2 раза) повысить достоверность результатов АЭ метода, что открывает новые возможности в решении задач диагностики прочности, разрушения, термодеструкции материалов. Предложенные в диссертации подходы, методы и полученные алгоритмы являются достаточно универсальными, вследствие чего могут быть полезны при решении задач повышения точности и достоверности результатов в процессе использования эффекта АЭ в исследованиях динамики различных структурных изменений в твердых телах. Это могут быть фазовые переходы, мартенснтные превращения и другие явления.

И, что особенно интересно, наши последние эксперименты подтверждают, что эффект АЭ действительно носит междисциплинарный характер, проявляется даже в жидких средах и имеет хорошие перспективы в качестве экспресс-метода оценки кинетики химических реакций в реальном времени. Об этом свидетельствует и получение в 2009 году автором диссертационной работы нового гранта РФФИ 09-08-00283-а «Метод контроля динамики химических реакций и физико-химических процессов в жидких средах», в основе которого будет лежать обнаруженный эффект генерации ультразвуковых акустических колебаний в ходе фазового перехода первого рода в водной среде.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 138 научных работ, полный список которых приведен в тексте диссертации, в том числе действующий Патент РФ, 4 авторских свидетельства на изобретения и 32 публикации в центральных изданиях, включенных ВАК РФ в Перечень периодических изданий для докторских диссертаций. Из них после защиты кандидатской диссертации опубликованы 114 работ, в том числе 2 монографии и 57 научных публикаций без соавторов.

Основные публикации автора:

Монографии:

1. Букчо С. П. Физико-механические и статистические аспекты повышения достоверности результатов акустпко-эмиссионного контроля и диагностики. Ответственный редактор д-р физ.-мат. наук, проф. A.B. Белоконь. -Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального ун-та, 2008. - 192 с.

2. Трипалип A.C., Буйло С.И. Акустическая эмиссия. Фнзико-механичес-кие аспекты. Ответственный редактор член-корр. АН СССР И.И. Ворович. -Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовск. гос. ун-та, 1986. - 160 с.

Публикации в центральных изданиях, включенных ВАК РФ

в Перечень периодических изданий для докторских диссертаций:

3. Буйло С.И. Диагностика ранних стадий разрушения материалов по амплитудным и временным инвариантам потока актов акустической эмиссии // Контроль. Диагностика. - 2009. - № 5. - С. 33-38.

4. Буйло С.И. Диагностика стадий разрушения материалов по восстановленным параметрам потока актов акустической эмиссии // Контроль. Диагностика. -2000.-№ 10,-С .10-15.

5. Буйло СЛ., Козинкина А.И. К вопросу об оценке накопления повреждений и момента перехода от рассеянного к локализованному дефектообразо-ванито по восстановленным значениям потока актов акустической эмиссии // Физика твердого тела. - 1996. - Т. 38, № 11. - С. 3381-3384. [Phys. Solid State, 1996, vol. 38, no. 11, pp. 1844-1845].

6. Буйло СЛ. Акустико-эмиссионная диагностика влияния водорода на свойства материалов П Дефектоскопия. - 2009. - № 11. - С. 94-98. [Rus. J. NOT, 2009, vol. 45, no. 11, pp. 818-821].

7. Буйло С.И. Об информативности метода инвариантов при анализе прореженных потоков акустической эмиссии // Дефектоскопия. - 2009. - № II.-С. 41-45. [Rus. J. NDT, 2009, vol. 45, no. 11, pp. 775-778].

8. Буйло С.И. Белозеров В.В., Зинченко С.П., Иванов И.Г. Возбуждение акустической эмиссии лазерным излучением для исследования структурных изменений в композитах и полимерах // Дефектоскопия. - 2008. - № 9. - С. 38-45. [Rus. J. NDT, 2008, vol. 44, no. 9, pp. 615-620].

9. Буйло С.И. Метод идентификации стадий деформации и разрушения по положению особых точек восстановленного потока актов АЭ // Дефектоскопия, 2008. -№ 8. - С. 3-14. [Rus. J. NDT, 2008, vol. 44, no. 8, pp. 517-526].

10. Буйло СЛ., Белозеров В.В., Прус Ю.В. Совмещенная термогравиметрическая и акустико-эмиссионная диагностика стадий термодеструкции веществ и материалов П Дефектоскопия. - 2008. - № 3. - С. 71-74. [Rus. J. NDT, 2008, vol. 44, no. 3, pp. 212-214].

11. Буйло СЛ. Связь амплитуды акустического излучения ансамбля микродефектов со скоростью деформации и восстановление количества актов АЭ при изменении динамического диапазона регистрируемых сигналов И Дефектоскопия.- 2007,- №3.- С. 69-77. [Rus. J. NDT, 2007, vol.43, no.3, рр.188-195].

12. Буйло С.И. Связь параметров акустической эмиссии растущей трещины с коэффициентом интенсивности напряжений и типом напряженного состояния Н Дефектоскопия. - 2006. - № 3. - С. 44-48. [Rus. J. NDT, 2006, vol. 42, no. 3, pp.181-184].

13. Буйло С.PI. Диагностика предразрушающего состояния по амплитудным и временным инвариантам потока актов акустической эмиссии И Дефектоскопия. - № 8. - 2004. - С. 79-83. [Rus. J. NDT, 2004, vol. 40, no. 8. pp. 561564].

14. Буйло С.И. Диагностика стадий деформации и разрушения по интегральным параметрам потока актов акустической эмиссии // Дефектоскопия. -№ 8. - 2004. - С. 66-78. [Rus. J. NDT, 2004, vol. 40, no. 8, pp. 552-560].

15. Буйло СЛ. Акустико-эмиссионная диагностика состояния Царь-Колокола Н Дефектоскопия. - № 7. - 2004. - С. 93-97. [Rus. J. NDT, 2004, vol. 40, no. 7, рр. 498-501].

16. Буп'ао СЛ. Воспоминания по «БУРАНУ» // Дефектоскопия. - № 10. -2003. - С. 97-101. [Rus. J. NDT, 2003, vol. 39, no. 10, рр. 807-810].

17. Буш/о СЛ. Использование инвариантных соотношений параметров потока сигналов акустической эмиссии для диагностики предразрушающего состояния твердых тел // Дефектоскопия. - № 2. - 2002. - С. 48-53. [Лгм. J. NDT, 2002, vol. 38, по. 2, рр. 116-120].

18. Буйло СЛ., Попов А.В. Акустико-эмиссионный метод оценю! параметров процесса накопления повреждений в задаче прогнозирования ресурса изделий ответственного назначения II Дефектоскопия. - № 9. - 2001. - С. 4553. [Rus. J. NDT, 2001, vol. 37, no. 9, рр. 636-643].

19. Буйло СЛ., Беженов С.А. Исследование особенностей акустического излучения при деформировании сплава титана и некоторые результаты АЭ диагностики его предразрушающего состояния II Дефектоскопия. - № 5. -2000. - С. 3-11. [Дгм. J. NDT, 2000, vol. 36, по. 5, рр. 307-314].

20. Буйло СЛ. К вопросу о связи выявляемости малых дефектов с длиной волны ультразвуковых колебаний И Дефектоскопия. - № 5. - 2000. - с. 96-97.

21. Буйло СЛ. Акустико-эмиссионный контроль и диагностика опасных динамических явлений в угольном пласте /7 Дефектоскопия. - № 4. - 2000. -С. 54-63. [Rus. J. NDT, 2000, vol. 36, no. 4, рр. 282-289].

22. Буйло С.И. Экспериментальное моделирование искажения и оценка точности восстановления параметров потока актов акустической эмиссии // Дефектоскопия. - № 4. - 1999. - С. 22-30. [Rus. J. NDT, 1999, vol. 35, no. 4, рр. 267-273].

23. Буйло С.И. Определение параметров процесса накопления повреждений и оценка критерия разрушения по восстановленным значениям потока актов акустической эмиссии И Дефектоскопия. - № 7. - 1997. - С. 84-89. [Rus. J. NDT, 1997, vol. 33, no. 7, рр. 512-516].

24. Буйло СЛ. Использование статистических моделей для количественной оценки искажения амплитудных распределений сигналов акустической эмиссии и повышения достоверности результатов АЭ метода // Дефектоскопия.-Ni 5. - 1996. - С. 26-34. [Rus../. NDT, 1996, vol. 32, no. 5, рр. 353-360].

25. Буйло СЛ. Вероятностно-информационные аспекты оценки достоверности результатов неразрушающего контроля и диагностики прочности твердых тел П Дефектоскопия. - № 5. - 1996. - С. 20-25. [Rus. J. NDT, 1996, vol. 32, no. 5, рр. 348-352].

26. Буйло СЛ. Использование моделей статистической радиофизики для повышения достоверности результатов акустико-эмиссионного метода контроля и диагностики предразрушающего состояния П Дефектоскопия. - № 7. - 1995. - С. 13-26. [Rus. J. NDT, 1995, vol. 31, no. 7, рр. 492-503].

27. Буйло СЛ. Количественное определение достоверности результатов акустико-эмиссионного .метода контроля и диагностики // Дефектоскопия. -№ 10. - 1994. - С. 17-25. [Rus. J. NDT, 1994, vol. 30, no. 10, рр. 734-741].

28. Буйло СЛ. Трипалин A.C. Об искажении регистрируемых амплитудных распределений сигналов акустической эмиссии // Дефектоскопия. — № 6. - 1986. - С. 56-60. [Soviet J. NDT, 1986, vol. 22, no. 6, pp. 407-410].

29. Бушо С.П., Трипалин A.C. Распределение временных интервалов следования актов акустической эмиссии при деформировании материала // Дефектоскопия. - № 12. - 1984. - С. 76-78.

30. Бушо С.И., Трипалин A.C. Использование амплитудной селекции для определения координат развивающихся дефектов методом акустической эмиссии при высокой активности источников И Дефектоскопия. - № 4. -1983. - С. 95-96. [Soviet J. NDT, 1983, vol. 19, no. 4, pp. 307-309].

31. Буйло СИ., Трипалин A.C. Использование статистических характеристик сигналов акустической эмиссии для измерения интенсивности элементарных актов акустического излучения // Дефектоскопия. - 1982. - № 5. - С. 23-30. [Soviet J. NDT, 1982, vol. 18, no. 5, pp. 350-356].

32. Буйло С.И., Трипалин A.C. Магнитная регистрация сигналов акустической эмиссии // Дефектоскопия. - № 11. - 1981. - С. 102-103.

33. Буйло С.К, Трипачин A.C. Об информативности амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии II Дефектоскопия. - 1979. - № 12. -С. 20-24. [Soviet J. NDT, 1979, vol. 15, no. 12, pp. 1029-1031].

34. Залесский В.В., Шлеймаи Ю.Г., Бушо С.И., Макиеико A.B. Автоматизированная система УЗ дефектоскопии с цифровой регистрацией // Дефектоскопия. -№ 1.- 1975. - С. 122-126. [Soviet J. NDT, 1975,vol. И,no. 2, pp. 229232].

Основные публикации в других изданиях:

35. Буйло СЛ., Кузнецов Д.М., Баранникова О. О. К вопросу о механизме акустической эмиссии в процессе роста и растворении кристаллов // Труды II Международного междисциплинарного симпозиума "Плавление-кристачлпзация металлов и оксидов» (МСМО-2), Сочи (Лоо), 5-9 сентября 2009 г. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ ЮФУ АПСН, 2009. - С. 27-30.

36. Буйло С.И. Об информативности инвариантных соотношений прореженных потоков акустической эмиссии // Материалы XVII Международной Конференции «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики». Ялта, 5-9 октября 2009 г. — Ялта - Киев: УИЦ «НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ», 2009. - С. 133-136.

37. Буйло С.К, Орлов С.В. Метод инвариантов акустической эмиссии в диагностике предразрушающего состояния и его аппаратурная реализация // Труды XII Международной Конференции "Современные проблемы механики сплошной среды". - Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2009, Т. 1. - С. 32-36.

38. Буйло СЛ. Физико-механические и статистические аспекты акустико-эмиссионного исследования дефектов в твердых телах // Труды XI Международного междисциплинарного симпозиума «.Упорядочение в минералах и ставах» (ОМА-11), Сочи (Лоо), 10-15 сентября 2008 г. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ ЮФУ АПСН, 2008. - С.102-105.

39. Буто СЛ. Диагностика предразрушающего состояния по инвариантным соотношениям потока актов акустической эмиссии // Материалы XVI

Междунар. Конференции «Современные методы и средства неразрушающе-го контроля и технической диагностики». Ялта, 1-5 октября 2008 г. - Ялта -Киев: УИЦ «НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ», 2008. - С. 84-86.

40. Буто CJI. Использование модели пуассоновского потока при идентификации стадий деформации по энергетическим и временным параметрам акта акустической эмиссии // Труды XI Международной Конференции "Современные проблемы механики стошной среды". — Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2008. -Т. 2.-С. 37-40.

41. Буйло С.II. Применение метода акустической эмиссии для целей количественной оценки динамических характеристик структурных преобразований в твердых телах // Труды I Международного междисциплинарного симпозиума «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (Multi-ferroics-2007), Сочи (JToo), 5-10 сентября 2007 г. - Ростов-на-Дону: РГПУ, 2007. - С. 44-47.

42. Буйло С.II Идентификация стадий процесса дефектообразования по положению особых точек интегральных параметров восстановленного потока актов акустической эмиссии // Материалы XV Международной Конференции «Современные методы и средства неразручиающего контроля и технической диагностики». Ялта, 1-5 октября 2007 г. - Ялта - Киев: УИЦ «НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ», 2007, с. 255-257.

43. Буйно СЛ. Связь параметров акустического излучения дефектов структуры со стадийностью процессов деформации твердых тел // Труды IX Международного Симпозиума «Упорядочения в металлах и ставах» ОМА-9, Сочи (Лоо), 12-16 сентября 2006 г. - Ч. 2. - Ростов-на-Дону: РГПУ, 2006. - С. 29-32.

44. Буйло СЛ. Связь параметров акустической эмиссии развивающихся дефектов со скоростью деформации и типом напряженного состояния // Труды X Международной Конференции "Современные проблемы механики стошной среды". - Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2006. - Т. 1. - С. 71-75.

45. Буто СЛ. Повышение достоверности результатов метода АЭ диагностики предразрушающего состояния материалов // Материалы XIV Международной Конференции «Современные методы и средства не разрушающего контроля и технической диагностики» . — Ялта - Киев: УИЦ «НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ», 2006.-С. 14-17.

46. Буша СЛ. Зависимость амплитуды акустического излучения скопления дислокаций и микротрещин от частоты и скорости нагружения твердых тел // Труды IX Международной конференции "Современные проблемы механики стошной среды". - Ростов-на-Дону: РГУ, 2005. - Т. 1. - С. 51 -54.

47. Босый СЛ., Буйло СЛ., Прус Ю.В., Панченко Е.М. «ОКТАЭДР» и модели безопасности // Пленарн. доклады К Междунар. Конф. «.Наука и будущее: идеи, которые изменят мир» . - М.: ГГМ РАН, 2005. - С. 26-30.

48. Буйло СЛ. Метод акустико-эмиссионной диагностики ранних стадий разрушения материалов в конструкциях ядерных энергетических установок // Научная сессия МИФИ. Труды Ш Научно-технической конференции «Научно-инновационное сотрудничество» . — Ч. 1. - М.: МИФИ, 2004. - С. 78-79.

49. Белозеров В.В., Буйло С.И., Патенко ЕМ. Методология термоакустических исследований веществ и материалов // Труды Научно-технич. конфер. «Научно-инновац. сотрудничество» . - Ч. 2. - М.: МИФИ, 2002. - С. 76-77.

50. Буйло СЛ. К вопросу об использовании инвариантных соотношений параметров акустической эмиссии при диагностике ранних стадий разрушения материалов в конструкциях реакторных установок // Труды VII Международной конференции "Современные проблемы механики сплошной среды". - Т. 2. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2002. - С. 79-83.

51. Баженов С.А., Буйло С.И. Некоторые аспекты диагностики долговечности и предразрушающего состояния конструкционных материалов методом акустической эмиссии // Техн. диагностика и неразруш.-контроль. -№ 4. -2001.-С. 24-27.

52. Буйло С.И. О физической интерпретации S-образного вида кривой потока актов акустической эмиссии и ее связи с потоком повреждений при деформации твердых тел // Труды V Междунар. конференции "Совр. проблемы механики сплошной среды". - Ростов-на-Дону: РГУ, 2000. - С. 41-45.

53. Буйло С.И. Метод АЭ диагностики предразрушающего состояния материалов с повышенной достоверностью результатов // Высокие технологии на пороге 21 века. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2000. - С. 20-25.

54. Буйло С.И. Физико-механические и информационные аспекты оценки достоверности результатов акустико-эмиссионной диагностики предразрушающего состояния материалов // Техн. диагностика и неразруш. контроль. -№ 1.- 1996.-С. 40-44.

55. Builo S I., Crostack Н.А., Reuss G. Application of Acoustic Emission Amplitude Analysis to Strength Diagnostics and Non-Destructive Testing // Труды II Международной конференции "Совр. проблемы механики сплошной среды". -Ростов-на-Дону: РГУ, 1996. - Т. 3,- С. 34-37.

56. Буйло С.И. Об интерпретации максимумов и достоверности оценки вида амплитудного распределения АЭ // Техн. диагностика и неразруш. контроль.-№ 1.- 1995.-С. 31-38.

57. Builo S.I., Kozinkina A.I. Strength and Destruction Diagnostics of Metals and Composites by Acoustic Emission. Abstracts of VIII International Conferense on Fracture, Kiev, 1993, vol. 2, pp. 620-621.

58. Буш о СЛ. Связь функции распределения долговечности с параметрами потока актов акустической эмиссии и количественная оценка достоверности АЭ диагностики предразрушающего состояния // Техн. диагностика и неразруш. контроль, —N° 3. - 1993. - С. 10-16.

59. Бушо СЛ. О связи функции распределения долговечности с потоком актов акустической эмиссии и возможности количественной оценки достоверности АЭ диагностики предразрушающего состояния // Доклады и тезисы III Всесоюзной конференции по акустической эмиссии. - Обнинск: НИКИМТ, 1992. - Ч. 1. - С. 26-33.

60. Буйло СЛ. О связи параметров АЭ с особенностями кинетики деформации и микроразрушения твердых тел // Акустическая эмиссия материалов и конструкций. -Ростов-на-Дону: РГУ, 1989. - Ч. 1. - С. 125-132.

б I. Bitilo S.I., Tripal'm A.S. Physical and Mechanical Aspects of Accuracy and Acoustic Emission Non-Destructive Testing Method Reliability Increase. In: Procced. XII World Conf. on NDT. Amsterdam, Netherlands, 1989, pp. 15041506.

62. Буйло C.II. Искажение параметров сигналов АЭ и некоторые особенности восстановления статистических характеристик источников излучения // Техн. диагностика и неразрушающий контроль. -№ 1.-1989. - С. 15-23.

63. Буйло С Л Применение модели импульсного потока группированных событий АЭ при диагностике предразрушающего состояния гетерогенных материалов П Физика прочности гетерогенных материалов. - JI.: Физ.-тех. ит, 1988.-С. 153-158.

64. Буйло С. И. Методы и устройства количественного измерения актов повреждений твердого тела с применением акустической эмиссии // Докл. I Междунар. школы «АЭ в диагностике предразрушающего состояния и прогнозировании разрушения» .-Болгария, Варна, 1986.-С. 125-134.

65. Буйло СЛ., Трипалин А.С. О связи амплитуды сигналов акустической эмиссии со скоростью деформирования структуры материалов // Проблемы прочности. - № 2. - 1986. - С. 101-104 [Strength of Materials, 1986, vol. 18, no. 2, pp. 250-254].

66. Builo S.I., Tripal'm A.S. Use of Statistic Parameters of Acoustic Emission Signals for Quantitative Measurements of the Material Structure Fracture Intensity. In: Procced. Ill European Conf. on NDT. Florence. Italy, 1984, vol. 4, pp. 332-341.

67. Буйло СЛ. Связь параметров акустической эмиссии с особенностям кинетики деформации и микроразрушения твердых тел // I Всесоюзная конференция «Акустическая эмиссия материалов и конструкций» . - Ч. 1. Ростов-на-Дону: РГУ, 1984.-С. 177-179.

68. ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения. / Ю.Б. Дробот, О. В. Букатин, В.И. Иванов. СЛ. Буйло и др. - М.: Госстандарт, 1988. - 11 с.

69. Буйю СЛ. Трипалин А. С. Акусто-эмиссионный способ контроля качества материалов. А.с. СССР, № 1320739, Б.И. №24, 1987.

70. Белозеров В.В., Буйло СЛ., Прус Ю.В. Совмещенный термогравиметрический и акустико-эмиссионный способ определения стадий термодеструкции веществ и материалов и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2324923, М.: Роспатент, 21.01.2008.

Сдано в набор 17.03.2010 г. Подписано в печать 17.03.2010 г. Формат 60x841А6 Бумага офсетная. Гарнитура Times, Оперативная печать. Усл. печ. л 2,0. Уч-изд 2,0.

Тираж 100 экз. Заказ № 972. Типография Южного федерального университета 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 200/1, теп (863) 247-80-51.

Введение.

Глава

Акустическая эмиссия и ее связь с процессами деформации и деструкции твердых тел.

1.1. Механизм элементарного акта акустической эмиссии.

1.2. Дислокационные источники и механизмы акустической эмиссии.

1.3. Акустическое излучение в процессе зарождения и роста трещин.

1.4. Физико-механическая природа акта акустической эмиссии при переходе скопления дислокаций через границу.

Связь амплитуды излучения со скоростью деформации

1.5. Связь выборочных функций распределения прочности и долговечности с количеством актов акустической эмиссии.

1.6. Связь параметров акустического излучения растущей трещины с коэффициентом интенсивности напряжений и типом напряженно-деформированного состояния.

Глава

Вопросы информативности и достоверности оценки регистрируемых параметров.

2.1. Информативные параметры акустической эмиссии и их связь со случайным характером процессов структурных изменений в твердых телах.

2.2. Концепция определения информативных признаков акустической эмиссии.

2.3. Вероятностно-информационные аспекты оценки достоверности результатов физического эксперимента, неразрушающего контроля и диагностики

Глава

Количественное восстановление потока структурных изменений по регистрируемым сигналам сопутствующей эмиссии.

3.1. Пуассоновский поток как модель описания последовательности актов структурных изменений в процессах кристаллизации, деформации и разрушения тел.

3.2. Оценка средней длительности регистрируемых импульсов акустической эмиссии.

3.3. Методы восстановления потока актов излучения внутри тела по регистрируемым сигналам эмиссии на его поверхности.

3.4. Экспериментальное моделирование пуассоновского потока. Оценка искажения и точности восстановления потока актов эмиссии.

3.5. Сравнение достоверности существующих методов измерения и метода восстановления потока актов эмиссии.

3.6. Метод и результаты восстановления количества потерянных актов структурных преобразований с амплитудами сопутствующей эмиссии ниже порога дискриминации при изменении динамического диапазона регистрируемых сигналов.

Глава

Использование статистических моделей для повышения достоверности оценок спектральных, энергетических и амплитудных параметров акустического излучения при изменении структуры тела.

4.1. Применение модели пуассоновского потока для восстановления спектральной плотности эмиссии.

Оценка длительности и энергии акта излучения.

4.2. Диагностика стадий деформации по энергетическим и временным параметрам акта эмиссии. Достоверность оценки спектральной плотности, мощности и энергии акта АЭ.

4.3. Общий вид и параметры амплитудного распределения эмиссии в процессе деформации твердых тел.

4.4. Плотность амплитудного распределения акустического излучения при разрушении микрообъема твердого тела.

4.5. Использование степенной модели пуассоновского потока для учета искажения амплитудного распределения эмиссии. Причины и условия появления ложных амплитудных максимумов.

4.6. Достоверность оценки вида амплитудного распределения эмиссии и аппаратурная реализация метода ее повышения.

4.7. Применение степенного вида амплитудного распределения эмиссии для «прореживания» потока триангуляционных серий импульсов при высокой интенсивности источника.

4.8. Диагностика предразрушающего состояния по анализу формы амплитудного распределения сигналов эмиссии.

Глава

Идентификация стадий деформации и разрушения по параметрам восстановленного потока актов акустической эмиссии. Экспериментальная оценка критерия разрушения по данным эмиссии.

5.1. Стадийность процессов деформации и разрушения твердых тел

5.2. Идентификация стадий деформации и разрушения по положению особых точек восстановленного потока актов эмиссии.

5.3. Диагностика стадий разрушения по положению переломов кривой потока актов сопутствующей эмиссии.

5.4. Задача оценки концентрации повреждений по положению нижнего перелома кривой потока актов эмиссии случай одной особой точки).

5.5. Задача оценки концентрации повреждений по положению нижнего и верхнего переломов кривой потока актов эмиссии (случай двух особых точек). Диагностика предразрушающего состояния в рамках концентрационного критерия.

5.6. Диагностика предразрушающего состояния по амплитудным и временным инвариантам потока актов акустической эмиссии.

5.7. Информативность «прореженных потоков» актов эмиссии.

Глава

Реализация разработанных моделей, алгоритмов и методов АЭ диагностики предразрушающего состояния при механическом и тепловом воздействии.

6.1. Акустико-эмиссионная диагностика состояния Царь-колокола.

6.2. Акустико-эмиссионная диагностика теплозащиты первого отечественного космического самолета «Буран».

6.3. Применение метода акустической эмиссии к исследованию воздействия среды водорода на свойства материалов

6.4. Аппаратурная реализация полученных результатов.

6.5. Диагностика долговечности титановых лопаток авиационных двигателей по потоку актов акустической эмиссии.

6.6. Акустико-эмиссионный контроль и диагностика опасных динамических явлений в угольном пласте.

6.7. Возбуждение акустической эмиссии лазерным излучением для исследования структурных изменений в композитах и полимерах.

6.8. Совмещенная термогравиметрическая и акустико-эмиссионная диагностика стадий термодеструкции веществ и материалов.

В предлагаемой диссертационной работе сделана попытка междисциплинарного подхода к решению проблемы повышения достоверности результатов мониторинга структурных и прочностных свойств материалов по параметрам акустического излучения, генерируемого непосредственно в ходе изменения или повреждения структуры тела при различных внешних воздействиях.

Актуальность проблемы. В последние годы в физике конденсированного состояния, физике прочности и механике разрушения для определения структурных изменений в материалах начинают находить применение методы акустико-эмиссионного (АЭ) анализа, контроля и диагностики. Суть метода АЭ состоит в анализе параметров чрезвычайно слабого ультразвукового излучения, сопровождающего любое изменение, либо повреждение структуры металлов, их сплавов, композиционных материалов.

Несовершенства структуры тел, в особенности дислокации - объект физики конденсированного состояния, имеющий не только чисто теоретическое, но и исключительно важное практическое значение, поскольку механическая прочность реальных материалов зависит главным образом именно от наличия и поведения дислокаций и их скоплений.

Метод АЭ в принципе позволяет проводить обнаружение (а во многих случаях и идентификацию) широкого класса структурных преобразований в твердых телах, например, фазовых переходов, зарождения микродефектов, срывов скоплений дислокаций с точек закрепления и других наноструктур-ных изменений по сигналам АЭ, т.к. фиксирует единичные акты с энергией до 10~16 Дж.

Осциллограф; Шкала АЦП/Время,мкс

ИИ 83

5£{аВ 59.1 м*В

8§: Частотный спектр [кГц]

II.

11

1240 132(Г

Рис. 1. Форма и спектр сигналов АЭ фазового перехода в материале композитного позистора инициированного воздействием излучения лазера на парах ртути

Установлено, что каждый акт изменения структуры тела сопровождается коротким упругий импульсом, процесс излучения которого представляет собой так называемый акт акустической эмиссии (акт АЭ). В качестве примера на рис. 1 приведены сигналы АЭ фазового перехода, зарегистрированные нами в процессе лазерного облучения композитного позистора.

Острая необходимость в разработке новых методов мониторинга структурных и прочностных свойств материалов вызывается тем, что в настоящее время все более актуальными становятся задачи оценки и прогнозирования остаточного ресурса изделий и объектов ответственного назначения в машиностроении, судостроении, трубопроводном транспорте, авиационной и ракетно-космической технике.

В силу ряда причин, значительная часть таких объектов эксплуатируется уже вблизи, или даже за пределами гарантийных сроков, что обуславливает повышенные требования к оценке их надежности и степени опасности. Метод АЭ обладает уникальными возможностями в решении этих задач, т.к. позволяет выявлять именно растущие (т.е. наиболее опасные) дефекты.

Метод АЭ дает возможность исследовать кинетику процессов на самых ранних стадиях микродеформации, дислокационного зарождения и накопления микронесплошностей. Это в принципе позволяет диагностировать и прогнозировать по сопутствующей АЭ сам момент зарождения трещины.

Кроме того, современной наукой установлено, что для каждой уже зародившейся трещины существует некоторый критический, зависящий от свойств материала размер. До этого размера трещина подрастает очень медленно (до десятков лет) посредством огромного количества небольших дискретных скачков. И каждый такой скачок сопровождается коротким упругим импульсом, процесс излучения которого тоже представляет собой акт АЭ.

Принимая с помощью особой высокочувствительной аппаратуры и измеряя (в самом простейшем случае) интенсивность Nа = /А? (количество в единицу времени), а так же общее количество актов АЭ Ыа, удается по данным АЭ экспериментально оценить скорость роста, длину трещины и про

10 гнозировать близость разрушения. Дело в том, что после достижения трещиной критического размера происходит катастрофическое разрушение, т.к. ее дальнейший рост идет уже с гигантской скоростью, близкой к половине скорости звука в материале конструкции.

К сожалению, физико-механическая природа самого явления АЭ изучена явно недостаточно, и в существующих моделях эффекта этого излучения еще не нашел должного отражения случайных характер процессов структурных преобразований в твердых телах.

Кроме того, практическое применение метода АЭ тормозится всегда присутствующим искажением и перекрытием реальных сигналов АЭ при их многомодовом распростране

Рис. 2. Типичная картина тонкой структуры нии в твердом теле (рис. 2), что , , г п (осцилляции) сигналов АЭ, регистрируемых сильно затрудняет (а во многих датчиком АЭ на поверхности исследуемого тела случаях делает невозможным) решение обратной задачи, то есть количественное восстановление параметров процессов структурных изменений в материалах по регистрируемым сигналам АЭ. Это существенно снижает достоверность результатов и тормозит использование акустической эмиссии в качестве метода исследования, контроля и диагностики.

Проблема повышения достоверности результатов метода АЭ достаточно многофакторная, имеет междисциплинарный характер и требует для своего решения привлечения достижений из самых различных разделов физики, механики, математики.

Существенную помощь в решении конкретных задач повышения достоверности метода акустической эмиссии оказывают результаты исследований по физико-механическим и статистическим аспектам прочности кристаллических и аморфных тел, изменению их физических свойств при различных внешних воздействиях, по моделированию акустического излучения дислокаций и микротрещин, по распространению упругих волн, по количественной оценке информативности и достоверности получаемых результатов, а также по применению метода АЭ в физических исследованиях, задачах не-разрушающего контроля и диагностики.

Большой вклад в развитие исследований по затрагиваемым вопросам внесли такие ученые и организаторы науки как Н.П.Алешин, В.А.Бабешко, В.М. Баранов, А.В.Белоконь, В.В.Болотин, Г.А.Бигус, К.Б.Вакар, А.О.Ватульян, И.И.Ворович, В.А.Грешников, Ю.М.Гуфан, Ю.Б.Дробот, В.П.Дудкевич, С.Н. Журков, Л.К.Зарембо, В.С.Иванова, В.И.Иванов, В.В.Калинчук, В.В.Клюев, Э.В.Козлов, Н.А.Конева, В.С.Куксенко, А.М.Лексовский, А.А.Ляпин, Н.А. Махутов, Н.Ф.Морозов, Г.Б.Муравин, В.В.Муравьев, В.Д.Нацик, А.Я. Недо-сека, П.В.Новицкий, В.Е.Панин, Б.Е.Патон, В.А.Плотников, В.В.Поляков, Л.М.Рыбакова, Г.А.Сарычев, А.Н.Серьезнов, Л.Н.Степанова, А.С.Трипалин, А.Ф.Улитко, В.М.Финкель, И. Ахенбах, С. Вахавиолос, X. Данеган, А. Грин, П. Гиллис, Д. Джеймс, С. Карпентер, Р. Коллакот, М. Миховски, Д. Нотт, А. Тетельман, Я. Немец, А. Поллок, X. Хатано, К. Шеннон и другие.

Цель работы состоит в выявлении физико-механической природы, статистических закономерностей явления акустической эмиссии и создании новых методов диагностики предразрушающего состояния твердых тел с повышенной достоверностью результатов при различных внешних воздействиях.

Для достижения этой цели автором предложен и развивается не имеющий аналогов принципиально новый подход, позволяющий создание эффективных методов восстановления истинных параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений по регистрируемым сигналам сопутствующего акустического излучения. Суть подхода состоит в использовании при решении конкретных задач пуассоновской модели процесса де-фектообразования и обнаруженных экспериментально физико-механических особенностей явления АЭ (включая устойчивые в силу ряда предельных теорем статистические параметры случайного процесса АЭ).

Методы исследования и математический аппарат включают элементы физики конденсированного состояния, теории упругости, физики прочности, механики разрушения, математического анализа, теории вероятностей, статистической радиофизики и теории потоков случайных событий. Экспериментальные исследования проводились на физическом и механическом оборудовании общего и специального назначения, включая собственные оригинальные разработки.

Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки задач, строгостью использования математического аппарата, четкостью и ясностью выявляемых физических и механических эффектов, а также согласованностью результатов, полученных с использованием разных методов исследования и с результатами других исследователей.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Физико-механическая природа акта акустической эмиссии адекватно описывается в рамках дислокационной модели и определяет экспериментально наблюдаемую зависимость амплитуды излучения от скорости и частоты деформации. Восстановленные по данным акустической эмиссии энергия Еа и длительность та акта излучения связаны со степенью деформации, слабо зависят от её скорости и для сплавов на основе Ее и 77 имеют следующие средние значения: Еа = 10~15.1(Г13 Дж при та< 1СГ6с.

2. Выборочные функции распределения прочности и долговечности подобны функциям распределения суммарного количества актов сопутствующего акустического излучения, что позволяет количественно связать кинетику процесса накопления повреждений с параметрами АЭ. Параметры акустического излучения трещины зависят от коэффициента интенсивности напряжений и определяются видом напряженно-деформированного состояния.

3. Совмещенный термогравиметрический и акустико-эмиссионный способ определения стадий термодеструкции веществ и материалов, в том числе при лазерном инициировании, позволяет идентифицировать фазовые переходы (плавление, сублимация) при нагревании и обеспечивает более раннее их выявление, чем существующие методы термического анализа.

4. Восстановление параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений внутри материала становится возможным и достаточно эффективным при подходе, состоящем в использовании пуассоновской модели потока случайных событий и экспериментально обнаруженных физико-механических особенностей сопутствующего акустического излучения.

5. Регистрация обнаруженных особых точек (локальные экстремумы, точки перелома) восстановленного потока актов сопутствующего акустического излучения обеспечивает надежную идентификацию стадий процессов деформации и накопления повреждений. При этом стадии накопления повреждений адекватно описываются в рамках экспоненциальной модели, позволяющей количественно оценить концентрацию и константы размножения микронесплошностей по положению переломов кривой восстановленной интенсивности потока актов эмиссии.

6. Соотношения статистических амплитудных и временных параметров потока актов акустической эмиссии имеют устойчивые (инвариантные) значения, отклонения от которых являются критерием наступления предразру-шающего состояния.

Научная новизна работы определяется следующими результатами:

1. Развит впервые предложенный автором и не имеющий аналогов принципиально новый подход, позволяющий создание эффективных методов восстановления истинных параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений по регистрируемым сигналам сопутствующего акустического излучения. Суть подхода состоит в использовании при решении конкретных задач пуассоновской модели процесса структурных изменений и обнаруженных экспериментально физико-механических особенностей явления акустической эмиссии (включая устойчивые в силу ряда предельных теорем статистические параметры случайного процесса АЭ).

2. Впервые предложен и разработан метод совмещенной термогравиметрической и акустико-эмиссионной диагностики стадий термодеструкции веществ и материалов, обеспечивающий более раннее выявление н идентификацию фазовых переходов в процессе нагревания, чем их обнаружение существующими методами термического анализа (Патент РФ № 2324923).

3. Впервые предложены и разработаны основы метода идентификации стадий процессов деформации и накопления повреждений по положению различных особых точек (локальных экстремумов, точек перелома) параметров сопутствующего акустического излучения и разработан метод количественной оценки концентрации и постоянных размножения микронесплошно-стей по положению переломов кривой восстановленной интенсивности потока актов АЭ. Предложен метод определения точки деструкции материала по обнаружению нижнего перелома интенсивности потока, либо суммарного количества восстановленного потока актов АЭ.

Таким образом, становится возможным рассчитать по данным АЭ исследований реальную концентрацию повреждений (микродефектов) в любой момент нагружения и количественно оценить концентрационный критерий в момент разрушения. Эту информацию (особенно в динамике) затруднительно, а чаще всего вообще невозможно получить экспериментально какими-либо другими физическими методами исследований.

4. На примере модели акустического излучения скопления дислокаций решена задача о связи амплитуды АЭ ансамбля микродефектов со скоростью деформации и разработан метод восстановления количества актов сопутствующей АЭ при изменении, динамического диапазона регистрируемых сигналов. Эти результаты позволили предложить метод дополнительного повышения достоверности оценки параметров процесса накопления повреждений за счет восстановления потерянных актов структурных преобразований с амплитудами сопутствующего излучения ниже порога дискриминации аппаратуры.

5. Впервые предложен метод и приведены результаты диагностики пред-разруишющего состояния по отклонению от устойчивых (инвариантных) в силу ряда предельных теорем соотношений статистических амплитудных и временных параметров потока актов сопутствующего акустического излучения. Установлена связь метода инвариантов АЭ с методологией синергети-ческого подхода к разрушению твердых тел. Инвариантные соотношения АЭ оценены как при испытании стандартных образцов корпусной стали, так и по полученным ранее данным АЭ испытаний при гидростатических нагружени-ях корпуса атомного реактора ВВЭР-1000.

6. Впервые предложено понятие информационной достоверности и разработан принципиально новый метод определения достоверности непосредственно по количеству Шенноновской информации, полученной в ходе проведения самой операции эксперимента, контроля или диагностики.

7. Для наиболее распространенного степенного вида амплитудного распределения и пуассоновской модели потока актов структурных изменений внутри материала впервые получены условия появления и положение ложных амплитудных максимумов, сильно снижающих достоверность результатов амплитудного анализа при высокой интенсивности источника АЭ.

Развитие получили и другие методы, и подходы применительно к рассматриваемым задачам.

Практическая ценность, реализация и* использование результатов работы. Разработанные методы и алгоритмы дают существенное увеличение-точности оценки параметров процессов структурных, преобразований и накопления повреждений в материалах по данным АЭ исследований. Их применение позволяет заметно (не менее чем до двух раз) повысить достоверность результатов АЭ диагностики предразрушающего состояния.

Результаты работы использованы при диагностике прочности Царь-колокола в Московском Кремле, элементов теплозащиты первого Российского космического самолета "Буран", титановых лопаток турбин авиационных двигателей, при разработке комплекса термического анализа ОКТАЭДР (образцовый криотермический АЭ дериватограф), а так же при диагностике ряда других изделий и объектов ответственного назначения. В Приложении к диссертации приведены 5 актов о передаче и использовании результатов работы.

Результаты работы так же используются в учебном процессе в Южном федеральном университете при экспериментальном определении критерия разрушения по данным АЭ испытаний студентами 5-го курса факультета механики, математики и компьютерных наук, и в Ростовском военном институте Ракетных войск при выполнении лабораторного практикума. Материалы диссертации в виде электронного учебника, разработанного по гранту ЮФУ 05/6-98, с 2007 года общедоступны на сайте http://uran.ip.rsu.ru.

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертации докладывались более чем на 60 научных конференциях и симпозиумах, среди которых отметим: I Всесоюзную конференцию по акустической эмиссии (Ростов-на-Дону, 1984); III Европейскую конференцию по неразрушающему контролю (Флоренция, 1984); II Всесоюзный симпозиум по механике разрушения (Житомир, 1985); I Международную школу «Акустическая эмиссия в диагностике предразрушающего состояния и прогнозировании разрушения» (Варна,

1986); II Всесоюзную конференцию по акустической эмиссии (Кишинев,

1987); X Всесоюзный симпозиум «Механоэмиссия и механохимия твердых тел» (Ростов-на-Дону, 1986); Всесоюзную конференцию «Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле» (Хабаровск, 1987); XII Всемирную конференцию по неразрушающему контролю (Амстердам, 1989); Международную конференцию «Сварные конструкции» (Киев, 1990); XII Всесоюзную конференцию «Неразрушающие физические методы контроля» (Свердловск, 1990); III Всесоюзную конференцию по акустической эмиссии (Обнинск, 1992), XIV Конференцию по тепловой микроскопии «Структура и прочность материалов в широком диапазоне температур» (Воронеж, 1992); Научно-техническую конференцию стран

СНГ «Производство и надежность сварных конструкций» (Калининград МО, 1993); VIII Международную конференцию по механике разрушения (Киев, 1993); XIV Российскую научно-техническую конференцию «Неразрушаю-щий контроль и диагностика» (Москва, 1996); Конференцию-выставку подпрограммы «Транспорт» Программы МО РФ «Научные исследования ВШ по приоритетным направлениям науки и техники» (Москва-Звенигород, 2001); XXIV Международную конференцию «Композиционные материалы в промышленности» (Ялта, 2004); III Научно-техническую конференцию МИФИ «Научно-инновационное сотрудничество» (Москва, 2004); II Международную Конференцию «Наука и будущее: идеи, которые изменят мир» (Москва, 2005); IX Международный симпозиум «Упорядочения в металлах и сплавах» ОМА-9 (JIoo, 2006); I Международный симпозиум «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (Multiferroics-2007) (JIoo, 2007); XIII-XVII Международные конференции «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики» (Ялта, 2005-2009); XI Международный междисциплинарный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах» (ОМА-11) (Лоо, 2008); II-XII Международные конференции "Современные проблемы механики сплошной среды" (Ростов-на-Дону, 1996-2008); II Международный междисциплинарный симпозиум «Плавление-кристаллизация металлов и оксидов», МСМО-2 (Лоо, 2009).

Результаты работы отражены в отчетах ряда тем и госбюджетных НИР, в том числе выполненных в рамках Межвузовской Программы по механике деформируемых сред и конструкций «Развитие теоретических методов АЭ диагностики прочности, герметичности, долговечности; создание методик и средств диагностики предразрушающего состояния гетерогенных материалов с повышенной достоверностью» (№ ГР 01.9.20.011833); по гранту Минобразования РФ 91Гр 98 «Развитие АЭ метода диагностики состояния материалов и конструкций энергомашиностроения» по Фундаментальным исследованиям в области атомной энергетики; НИР № 05.01.01.36 «Развитие метода АЭ оценки момента наступления предразрушающего состояния элементов конструкций средств воздушного транспорта» в рамках Программы: «Научные исследования ВШ в области транспорта»; гранта ТОО-7.4-2801 «Обоснование новых подходов к диагностике ранних стадий разрушения материалов в конструкциях реакторных установок по данным АЭ испытаний» по Фундаментальным исследованиям в области ядерной техники; НИР в рамках ЕЗН «Развитие акустических методов обнаружения скоплений дефектов в твердых телах» (№ ГР 01.2.00.106768), по грантам РФФИ 06-08-01039-а «Метод идентификации ранних стадий разрушения материалов и конструкций» и РФФИ 09-08-00283-а «Метод контроля динамики химических реакций и физико-химических процессов в жидких средах». Во всех вышеуказанных работах С.И. Буйло был, либо является в настоягцее время руководителем.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 138 научных работ, в том числе 2 монографии, действующий Патент РФ, 4 авторских свидетельства на изобретения и 32 публикации в центральных изданиях, включенных ВАК РФ в перечень периодических изданий для докторских диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы и приложения.

Основные результаты, полученные автором и отраженные в диссертации заключаются в следующем:

1. Предложен и разработан метод количественного восстановления параметров потока структурных преобразований по регистрируемым сигналам сопутствующей акустической эмиссии. Метод основан на статистической модели потока событий АЭ и состоит в определении требуемых средних характеристик процесса по плотностям (или функциям распределения) вероятностей данных параметров, общий вид которых устанавливается исходя из физической природы эффекта акустической эмиссии.

2. Установлено, что восстановленные по данным АЭ энергия Еа и длительность га акта излучения связаны со степенью деформации, слабо зависят от её скорости и для сплавов на основе Fe и 77 имеют следующие средние значения: Еа = 10~15.10~13 Дж при та< 10~6с. При этом диапазон изменения параметров акта АЭ конкретного материала на разных стадиях деформации укладывается по величине приблизительно всего в один порядок. Таким образом, происходит как бы квантование энергии АЭ, что свидетельствует об относительном постоянстве микрообъемов релаксации напряжений за счет скачков пластической микродеформации и о возможном квантовании волн пластической деформации в твердых телах.

3. На примере модели акустического излучения скопления дислокаций решена задача о связи амплитуды эмиссии со скоростью деформации и разработан метод дополнительного восстановления количества потерянных актов структурных преобразований с амплитудами сопутствующего излучения ниже порога дискриминации приемной аппаратуры.

4. Экспериментально исследованы параметры акустического излучения при температурном воздействии. Предложен и разработан метод совмещенной термогравиметрической и АЭ диагностики стадий термодеструкции веществ и материалов. Метод обеспечивает более раннее выявление и идентификацию фазовых переходов (например, точек плавления и сублимации) в процессе нагревания, чем их обнаружение существующими методами дифференциальной и термогравиметрии. На метод получен Патент РФ.

5. На разных стадиях деформации проведено исследование особенностей акустического излучения при механическом воздействии. Обнаружены особые точки (локальные экстремумы, точки перелома) потока актов АЭ. Предложен метод идентификации стадий пластической деформации и накопления повреждений по положению особых точек параметров эмиссии. Решены задачи и разработан метод количественной оценки концентрации и постоянных размножения микронесплошностей по положению переломов кривой восстановленной интенсивности потока актов АЭ. Предложен метод определения точки деструкции материала по обнаружению нижнего перелома интенсивности потока, либо суммарного количества актов сопутствующей эмиссии.

6. Установлено подобие эмпирических функций распределения прочности и долговечности с функцией распределения восстановленного количества актов эмиссии, что позволило количественно связать параметры АЭ с кинетикой процесса накопления повреждений. Обнаружена связь параметров излучения растущей трещины с видом напряженно-деформированного состояния.

7. Предложен и разработан метод диагностики предразрушающего состояния по отклонению от устойчивых (инвариантных) в силу ряда предельных теорем соотношений статистических амплитудных и временных параметров потока актов эмиссии. Установлена связь метода инвариантов АЭ с методологией синергетического подхода к разрушению твердых тел.

8. Исследованы причины и условия искажения регистрируемой плотности распределения временных интервалов между актами АЭ. Установлена возможность появления ложных максимумов временных распределений АЭ как за счет искажения и перекрытия сигналов АЭ, так и при попытках «разрежения» потока импульсов АЭ с помощью различных пересчетных устройств.

9. Для наиболее распространенного степенного вида плотности амплитудного распределения и пуассоновской модели потока актов АЭ решена задача, получены условия появления и местоположение ложных амплитудных максимумов, сильно снижающих достоверность результатов диагностики предразрушающего состояния по виду амплитудного распределения АЭ.

10. Предложено понятие информационной достоверности и разработан метод определения достоверности непосредственно по количеству Шенно-новской информации, полученной в ходе проведения самой операции измерения, контроля или диагностики.

Разработанные методы и алгоритмы обеспечивают существенное увеличение точности оценки параметров процессов структурных изменений и накопления повреждений в материалах по данным АЭ испытаний. Их применение дает новую ценную информацию, которую затруднительно, а чаще всего вообще невозможно (особенно в динамике) получить экспериментально какими-либо другими физическими методами исследования.

Применение этих результатов позволяет заметно (не менее чем в 2 раза) повысить достоверность результатов АЭ метода, что открывает новые возможности в решении задач диагностики прочности, разрушения, термодеструкции материалов. Предложенные в диссертации подходы, методы и полученные алгоритмы являются достаточно универсальными, вследствие чего могут быть полезны при решении задач повышения точности и достоверности результатов в процессе использования эффекта АЭ в исследованиях динамики различных структурных изменений в твердых телах. Это могут быть фазовые переходы, мартенситные превращения и другие явления.

И, что особенно интересно, наши последние эксперименты подтверждают, что эффект АЭ действительно носит междисциплинарный характер, проявляется даже в жидких средах и имеет хорошие перспективы в качестве экспресс-метода оценки кинетики химических реакций в реальном времени. Об этом свидетельствует и получение в 2009 году автором диссертационной работы нового гранта РФФИ 09-08-00283-а «Метод контроля динамики химических реакций и физико-химических процессов в жидких средах», в основе которого будет лежать обнаруженный эффект генерации ультразвуковых акустических колебаний в ходе фазового перехода первого рода в водной среде.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе обобщены исследования автора по выяснению физико-механической природы, статистических аспектов излучения и решению на основе результатов этих исследований проблемы создания новых эффективных методов с высокой достоверностью оценки параметров процессов структурных изменений по параметрам сопутствующего акустического излучения при механическом и температурном воздействии [14, 17-30, 44-152, 160, 176, 177, 190, 217, 239-243, 258-261].

1. Акустическая эмиссия материалов и конструкций. Труды 1-ой Всесоюзн. конф. ч.1 / Под ред. И.И. Воровича, Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1989. 192 с.

2. Акустическая эмиссия материалов и конструкций. Труды 1-ой Всесоюзн. конф. ч.2 / Под ред. И.И. Воровича, Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1989. 160 с.

3. Акустическая эмиссия гетерогенных материалов. Л.: ФТИ им. А. Ф. Иоффе, 1986. 176 с.

4. Акустическая эмиссия и ее применение для неразрушающего контроля в ядерной энергетике / Под ред. К. Б. Вакара. М.: Атомиздат, 1980. 216 с.

5. Акустико-эмиссионный контроль авиационных конструкций / Под ред. Л.Н. Степановой и А.Н. Серьезнова. М.: Машиностроение-Полет, 2008. 440 с.

6. Аидрейкив А.Е., Лысак Н.В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов разрушения, Киев: Наукова думка, 1989. 176 с.

7. Анг{ыферов М.С., Анциферова Н.Г., Каган Я.Я. Сейсмоакустические исследования и проблемы прогноза динамических явлений. М.: Наука, 1971, 136 с.

8. Аполлонов В.В., Прохоров A.M., Хомич В.Ю., Четкий С.А. Термоупругое воздействие импульсно-периодического лазерного излучения на поверхность тела. Квантовая электроника, 1982, № 2, с. 343-353.

9. Баранов В.М., Губина Т.В. Применение акустической эмиссии для исследования и контроля коррозионных процессов. М.: МИФИ, 1990. 72 с.

10. Баранов В.М., Молодцов K.M. Акустико-эмиссионные приборы ядерной энергетики. М.: Атомиздат, 1980. 144 с.

11. Баранов В.М., Губина Т.В., Молодцов К.И., Пирогов H.H. Особенности сигналов акустической эмиссии при коррозии металлов под напряжением В кн.: Тез. докл. 9-ой Всесоюз. конф. по неразруш. физ. методам контроля. Минск, 1981, с. 194-196.

12. Бачегов В.Н., Дробот Ю.Б., Лупанос В.В. Акустическое контактное те-чеискание. Хабаровск: НТО Машиностроительной промышленности, 1987, 77 с.

13. Беженов С.А., Буйло С.И. Некоторые аспекты диагностики долговечности и предразрушающего состояния конструкционных материалов методом акустической эмиссии. Техническая диагностика и неразрушаю-щий контроль, № 4, 2001, с. 24-27.

14. Беженов С.А. Использование акустической эмиссии для оценки прочности и разрушения образцов и деталей авиационных ГТД при статическом и циклическом деформировании: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Запорожье. - 1993. - 19 с.

15. Беженов А. И., Беженов С. А. Исследование методом акустической эмиссии влияния поверхностной обработки на характеристики циклической прочности образцов из никелевого сплава. Проблемы прочности, 1999, №3, с. 139-145.

16. Белозеров В.В., Буйло С.И., Прус Ю.В. Совмещенный термогравиметрический и акустико-эмиссионный способ определения стадий термодеструкции веществ и материалов и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2324923, М.: Роспатент, 21.01.2008.

17. Белозеров В.В., Буйло С.И., Зинченко С.П., Иванов И.Г. Лазерное возбуждение акустической эмиссии для исследования локальной термодеструкции материалов. В кн.: Тезисы докл. конф. «Лазеры. Измерения. Информация». СПб.: БГТУ, 2006, с. 57-58.

18. Белозеров В.В., Буйло С.И., Бушкова Е.С., Мотин В.Н., Недзелъский Д.А., Сидоренко В.Я. Автоматизированные термоакустические комплексы-анализаторы. -Промышленные АСУ и контроллеры, 2003, № 5, с.44-45.

19. Белозеров В.В., Буйло С.И., Панченко Е.М. Методология термоакустических исследований веществ и материалов. В кн.: Труды Науч.-техн. конф. «Научно-инновационное сотрудничество», ч.2, М., МИФИ, 2002, с. 76-77.

20. Белозеров В.В., Буйло С.И. Модель дефектообразования и старения материалов. В кн.: Труды Межд. симпозиума "Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах» (ОМА-2002, Сочи, ISBN 5-8480-0359-9), Ростов на-Дону, РГПУ, 2002, ч.1, с. 23-24.

21. Белозеров В.В., Буйло С.И., Бушкова Е.С., Босый С.И., Мотин В.М. Автоматизированный термоакустический комплекс-анализатор для определения параметров веществ и материалов. Там же, с. 25-27.

22. Березин A.B., Козинкина А.И., Рыбакова J1.M. Акустическая эмиссия и деструкция пластически деформированного металла. — Дефектоскопия, 2004, №3, с. 9-14.

23. Березин A.B. Влияние повреждений на деформационные и прочностные характеристики твердых тел. М.: Наука, 1990. - 135 с.

24. Бернштейн М.Л., Займовский В.А. Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия. - 1970. -472 с.

25. Бетехтин В.И. Кинетические закономерности разрушения кристаллических тел: Автореф. дисс. . докт. физ.-мат. наук. Ленинград, 1984, 37 с.

26. Бетехтин В.И., Владимиров В.К, Петров А.И. и др. Пластическая деформация и разрушение кристаллических тел. Деформация и развитие микротрещин (Сообщение 1). Проблемы прочности. - 1979, № 7, с. 38-45.

27. Боев Н. В. Асимптотические методы в прямых и обратных задачах высокочастотной динамики упругих сред: Автореф. дис. . доктора физ.-мат. наук: Ростов-на-Дону, 2005, 32 с.

28. Бойко B.C., Гарбер Р.И., Кривенко Л.Ф. Исследование динамики дислокаций по данным звуковой эмиссии. В кн.: Динамика дислокаций. - Киев: Наукова думка, 1975, с. 172-177.

29. Бойко B.C., Гарбер Р.И., Кившик В.Ф., Кривенко Л.Ф. Синхронная регистрация перемещений дислокаций и генерируемого ими звукового излучения. ФТТ, 1975, т. 17, № 5, с. 1541-1543.

30. Бойко B.C., Гарбер Р.И., Кривуля С.С. Переходное излучение звука дислокациями. ФТТ, 1973, 15, № 1, с. 321-323.

31. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. 312 с.

32. Болотин В.В. Статистическая теория накопления повреждений в композиционных материалах и масштабный эффект надежности. Механика полимеров, 1976, № 2, с. 247-255.

33. Болотин Ю.И., Дробот Ю.Б. Акустическая локация хрупких микроразрушений. Хабаровск, Из-во ДВГУПС, 2003, 154 с.

34. Большаков И. А. Статистические проблемы выделения потока сигналов из шума. М.: Сов. радио, 1969. 464 с.

35. Босый С.И., Буйло С.И., Прус Ю.В., Панченко Е.М. «ОКТАЭДР» и модели безопасности. В кн.: Пленарн. докл. 2-ой Междунар. Конф. «Наука и будущее: идеи, которые изменят мир». М.: ГГМ РАН, 2005, с. 26-30.

36. Буйло С.И. Физико-механические и статистические аспекты повышения достоверности результатов акустико-эмиссионного контроля и диагностики. Ростов-на-Дону: Из-во ЮФУ, 2008, 192 с.

37. Буйло С.И. Акустико-эмиссионная диагностика влияния водорода на свойства материалов. Дефектоскопия, 2009, № 11, с. 94-98. Яш1. J. NDT, 2009, vol. 45, по. 11, рр. 818-821.

38. Буйло С.И. Об информативности метода инвариантов при анализе прореженных потоков акустической эмиссии. Дефектоскопия, 2009, № 11, с. 41-45. Rus. J. NDT, 2009, vol. 45, no. 11, рр. 775-778.

39. Буйло С.И. Диагностика ранних стадий разрушения материалов по амплитудным и временным инвариантам потока актов акустической эмиссии. Контроль. Диагностика, 2009, № 5, с. 33-38.

40. Буйло С.И., Кузнецов Д.М., Гапонов В.Л., Баранникова О.О. Акустико-эмиссионный контроль и диагностика динамики химических реакций и физико-химических процессов в жидких средах. Там же, с. 136-138.

41. Буйло С.И. Метод идентификации стадий деформации и разрушения по положению особых точек восстановленного потока актов АЭ. Дефектоскопия, 2008, № 8, с. 3-14. Rus. J. NDT, 2008, Vol. 44, No. 8, pp. 517526.

42. Буйло С.И. Акустико-эмиссионная диагностика роста трещин Царь-колокола. -Там же, с. 87-89.

43. Буйло С.И., Белозеров В.В., Прус Ю.В. Совмещенная термогравиметрическая и акустико-эмиссионная диагностика стадий термодеструкцйи веществ и материалов. Дефектоскопия, 2008, № 3? с. 71-74. Rus. J. NDT, 2008, Vol. 44, No. 3, рр. 212-214.

44. Буйло С.И. Связь параметров акустической эмиссии растущей трещины с коэффициентом интенсивности напряжений и типом напряженного состояния. Дефектоскопия, 2006, № 3, с. 44-48. Rus. J. NDT, 2006, vol. 42, No. 3, рр.181-184.

45. Буйло С.И. Диагностика предразрушающего состояния по амплитудным и временным инвариантам потока актов акустической эмиссии. Дефектоскопия, № 8, 2004, с. 79-83. Яг/s. J. NDT, 2004, Vol. 40, No. 8, рр. 561564.

46. Буйло С.И. Диагностика стадий деформации и разрушения по интегральным параметрам потока актов акустической эмиссии. Дефектоскопия, № 8, 2004, с. 66-78. Rus. J. NDT, 2004, Vol. 40, No. 8, рр. 552-560.

47. Буйло С.И. Акустико-эмиссионная диагностика состояния Царь-Колокола. Дефектоскопия, № 7, 2004, с. 93-97. Rus. J. NDT, 2004, vol. 40, no. 7, рр. 498-501.

48. Буйло С.И. Воспоминания по «БУРАНУ». Дефектоскопия, № 10, 2003, с. 97-101. Rus. J. NDT, 2003, Vol. 39, No. 10, рр. 807-810.

49. Буйло С.И., Наседкин A.B., Шихман В.М. 30-летний опыт работы в области теории, методики и практики использования метода акустико-эмиссионной диагностики. В кн.: Тез.докл. семинара «АЭ метод диагностики на ж/д транспорте», СПб.: ДЦНТИ, 2003, с. 11-14.

50. Буйло С.И. Использование инвариантных соотношений параметров потока сигналов акустической эмиссии для диагностики предразрушающего состояния твердых тел. Дефектоскопия, № 2, 2002, с. 48-53. ifas. J. NDT, 2002, Vol. 38, No. 2, рр. 116-120.

51. Буйло С.И., Попов A.B. Акустико-эмиссионный метод оценки параметров процесса накопления повреждений в задаче прогнозирования ресурса изделий ответственного назначения. Дефектоскопия, № 9, 2001, с. 45-53. Rus. J. NDT, 2001, Vol. 37, No. 9, рр. 636-643.

52. Буйло С.И. Диагностика стадий разрушения материалов по восстановленным параметрам потока актов акустической эмиссии. Контроль. Диагностика, 2000, № 10, с. 10-15.

53. Буйло С.И. К вопросу о связи выявляемости малых дефектов с длиной волны ультразвуковых колебаний. Дефектоскопия, № 5, 2000, с. 96-97.

54. Буйло С.И. Акустико-эмиссионный контроль и диагностика опасных динамических явлений в угольном пласте. Дефектоскопия, № 4, 2000, с. 54-63. Rus. J. NDT, 2000, Vol. 36, No. 4, рр. 282-289.

55. Буйло С.И. Метод АЭ диагностики предразрушающего состояния материалов с повышенной достоверностью результатов. В кн.: Высокие технологии на пороге 21 века, Ростов-на-Дону, СКНЦ ВШ, 2000, с. 20-25.

56. Буйло С.И. Экспериментальное моделирование искажения и оценка точности восстановления параметров потока актов акустической эмиссии. -Дефектоскопия, № 4, 1999, с. 22-30. Rus. J. NDT, 1999, Vol. 35, No. 4, pp. 267-273.

57. Буйло С.И., Козинкина А.И. Об оценке критерия разрушения на основе акустико-эмиссионных испытаний. В кн.: Труды 4-й Международной конференции "Современные проблемы механики сплошной среды", Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 1999, с. 65-68.

58. Буйло С.И. Определение параметров процесса накопления повреждений и оценка критерия разрушения по восстановленным значениям потока актов акустической эмиссии. Дефектоскопия, № 7, 1997, с. 84-89. Rus. J. NDT, 1997, Vol. 33, No. 7, pp. 512-516.

59. Буйло С.И. Применение явления акустической эмиссии для диагностики предразрушающего состояния угольного пласта. В кн.: Труды 3-й Международной конференции "Современные проблемы механики сплошной среды", Ростов-на-Дону, 1997, т.1, с. 60-63.

60. Буйло С.И. Вероятностно-информационные аспекты оценки достоверности результатов неразрушающего контроля и диагностики прочности твердых тел. Дефектоскопия, № 5, 1996, с. 20-25. J. NDT, 1996, Vol. 32, No. 5, рр. 348-352.

61. Буйло С. И. Информационно-статистические аспекты оценки достоверности результатов неразрушающего контроля и диагностики. В кн.: Тез. докл. 14-й Российской конф. «Неразрушающий контроль и диагностика», М.: РОНКТД, 1996, с. 140.

62. Буйло С.И. Козинкина А.И. Особенности диагностики предразрушающе-го состояния гетерогенных материалов по потоку актов акустической эмиссии. Там же. с. 82.

63. Буйло С.И. Физико-механические и информационные аспекты оценки достоверности результатов акустико-эмиссионной диагностики предраз-рушающего состояния материалов. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 1, 1996, с. 40-44.

64. Буйло С.И. Применение явления акустической эмиссии для диагностики прочности и разрушения твердых тел. В кн.: Труды 2-ой Междунар. конференции "Современные проблемы механики сплошной среды", Ростов-на-Дону, 1996, т. 3, с. 28-33.

65. Буйло С.И. Об интерпретации максимумов и достоверности,оценки вида амплитудного распределения АЭ. — Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 1, 1995, с. 31-38.

66. Буйло С.И. Количественное определение достоверности результатов аку-стико-эмиссионного метода контроля и диагностики. — Дефектоскопия, № 10, 1994, с. 17-25. Rus. J. NDT, 1994, vol. 30, No. 10, pp. 734-741.

67. Буйло С.И. Связь функции распределения долговечности с параметрами потока актов акустической эмиссии и количественная оценка достоверности АЭ диагностики предразрушающего состояния. Техн. диагностика и неразрушающий контроль, № 3, 1993, с. 10-16.

68. Буйло С.И, Козинкина А.И., Азаров Д.В. Исследование особенностей накопления повреждений в слоистых композитах методом акустической эмиссии. В кн. Докл. и тез. 3-й Всесоюзн. конф. по акустической эмиссии, Обнинск, НИКИМТ, 1992, ч.1. с. 34-35.

69. Буйло С.И, Синяговский В.И. Исследование особенностей акустико-эмиссионных процессов углей с целью разработки средств и методов АЭ диагностики. В кн. Докл. и тез. 3-й Всесоюзн. конф. по акустической эмиссии, Обнинск, НИКИМТ, 1992, 4.1. с. 36-37.

70. Буйло С.И., Ватульян А.О., Синяговский В.И. Экспериментальное изучение акустической эмиссии. МУ к лабораторному практикуму, Ростов-на-Дону, РГУ, 1992, 12 с.

71. Буйло С.И. Повышение достоверности результатов акустико-эмис-сионного метода неразрушающего контроля. В кн.: Тез. докл. 12-й Все-союзн. конф. по неразруш. физическим методам контроля, Свердловск, 1990, с. 181-182.

72. Буйло С.И. Повышение достоверности результатов акустико-эмис-сионной диагностики предразрушающего состояния. В кн.: Тез. докл. Междунар. конф. «Сварные конструкции», Киев: ИЭС им. Е.О.Патона, 1990, с. 221.

73. Буйло С.И. О связи параметров акустической эмиссии с особенностями кинетики деформации и микроразрушения твердых тел. В кн.: Акустическая эмиссия материалов и конструкций. Ростов-на-Дону, РГУ, 1989, ч. 1, с. 125-132.

74. Буйло С.И. Искажение параметров сигналов АЭ и некоторые особенности восстановления статистических характеристик источников излучения. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, №1, 1989, с. 15-23.

75. Буйло С.И. Применение модели импульсного потока группированных событий АЭ при диагностике предразрушающего состояния гетерогенных материалов. В кн.: Физика прочности гетерогенных материалов, JL, Физ.-тех. и-т, 1988, с. 153-158.

76. Буйло С.И., Гнееко А.И., Логвинюк П.PI., и др. Акусто-эмиссионная диагностика прочности Царь-колокола. Там же, с. 19.

77. Буйло С.И. Трипалин A.C. Акусто-эмиссионный способ контроля качества материалов. A.c. СССР, № 1320739, Б.И. № 24, 1987.

78. Буйло С.И. Трипалин A.C. Об искажении регистрируемых амплитудных распределений сигналов акустической эмиссии. — Дефектоскопия, № 6, 1986, с. 56-60. Soviet J. NDT, 1986, Vol. 22, No. 6, pp. 407-410.

79. Буйло С.И., Трипалин A.C. О связи амплитуды сигналов акустической эмиссии со скоростью деформирования структуры материалов. Проблемы прочности, №2, 1986, с. 101-104. Strength of Materials, 1986, vol. 18, No. 2, pp. 250-254.

80. Буйло C.K, Трипалин A.C. Акустическая эмиссия при механическом деформировании твердого тела. В кн.: Тез. докл. 10-го Всесоюзн. симпозиума «Механоэмиссия и механохимия твердых тел», Ростов-на-Дону, 1986. с. 149.

81. Буйло С.К, Трипалин A.C. Методические основы и аппаратурная реализация средств оценки потока повреждений твердых тел по сигналам акустической эмиссии. Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций, № 3, 1986, с. 62-66.

82. Буйло С.К., Трипалин A.C. Спектральные и корреляционные характеристики излучения источников акустической эмиссии. Там же. с. 66-72.

83. Буйло С. И. Связь параметров акустической эмиссии с особенностям кинетики деформации и микроразрушения твердых тел. В кн.: Тез. Докл. 1-ой Всесоюзн. конф «Акустическая эмиссия материалов и конструкций», ч.1. Ростов-на-Дону, 1984, с. 177-179.

84. Буйло С.И., Трипалин A.C. Методические основы и аппаратурные средства оценки потока повреждений твердых тел по сигналам акустической эмиссии. Там же, с. 85-86.

85. Буйло С.К, Трипалин A.C. Акустическая эмиссия ансамбля элементарных излучателей при переходе скоплений дислокаций через препятствия. Там же, с. 184-185.

86. Буйло С.К., Трипалин A.C. Амплитудный спектр акустической эмиссии при повреждении микро- и макрообъема твердого тела. Там же с. 186187.

87. Буйло С.И., Жабко В.П. Устройство цифрового измерения параметров сигналов АЭ с линейно-логарифмическим цифро-аналоговым преобразователем. Там же. с. 167-168.

88. Буйло С.И., Трипалин A.C., Пожидаев В.А., Черный A.C. Экспериментальное исследование АЭ при деформировании материалов. Там же. с. 205.

89. Буйло С.И., Трипалин A.C. Распределение временных интервалов следования актов акустической эмиссии при деформировании материала. -Дефектоскопия № 12, 1984, с. 76-78.

90. Буйло С.И., Трипалин A.C. О связи амплитудного распределения импульсов АЭ с особенностями повреждения в структуре материала. Автоматическая сварка, 1984, № 5, с. 31-35.

91. Буйло С.К, Трипалин A.C. О связи амплитуды сигналов акустической эмиссии со скоростью деформирования структуры материала. В кн.: Тез. докл. Междунар. симпозиума «Прочность материалов при звуковых и УЗ частотах нагружения», Киев, 1984, с. 119-120.

92. Буйло С.И., Трипалин A.C., Холодный В.И., Пожидаев В.А. Устройство для регистрации сигналов акустической эмиссии. A.c. СССР, № 991290, Б.И. №3, 1983.

93. Буйло С.П., Трипалин A.C. Методические вопросы определения повреждений структуры материалов по сигналам акустической эмиссии. Автоматическая сварка, № 9, 1982, с. 31-35.

94. Буйло С.И., Трипалин A.C., Ткачев В.А. и др. Влияние среды на акустико-эмиссионные характеристики некоторых высоколегированных сталей и сплавов при их деформировании. В кн.: Тез. Докл. 3-го Всесоюз. семинара «Водород в металлах», Донецк, 1982, с. 101.

95. Буйло С.К, Трипалин A.C. Приборный комплекс АП-51Э для определения параметров дефектов методом акустической эмиссии. Проспект ВДНХ СССР, Ростов-на-Дону, РГУ, 1982, с. 1-2.

96. Буйло С.И., Кузьмин Г.А., Трипалин A.C. Комплексная система АП-ЗЗЭ, УКД-44Э для исследования и контроля прочности материалов и изделий методом акустической эмиссии. Заводская лаборатория, Металлургия, № 1, 1982, с. 38-40.

97. Буйло С.И., Кузьмин Г.А., Трипалин A.C. Многоканальное устройство для определения координат развивающихся дефектов. A.c. СССР, № 868574. Б.И. №36, 1981.

98. Буйло С.И., Трипалин A.C. О разработке теоретических основ и применении акустической эмиссии для контроля качества и исследования прочности и разрушения твердых тел. В кн.: Механика сплошной среды, РГУ, 1981, с. 54-63.

99. Буйло С.И., Трипалин A.C. Магнитная регистрация сигналов акустической эмиссии.- Дефектоскопия, № 11, 1981, с. 102-103.

100. Буйло С.И., Трипалин A.C. Повышение точности количественных измерения акустической эмиссии при неразрушающем контроле изделий ответственного назначения. Там же, с. 175-177.

101. Буйло С.И., Трипалин A.C. Об информативности временных интервалов следования и достоверности измерения интенсивности потока сигналов акустической эмиссии. Известия СКНЦ ВШ, №1, 1980, 37-40.

102. Буйло С.К, Трипалин A.C. Устройство для контроля качества изделий методом акустической эмиссии. A.c. СССР, №785753. Б.И. №45, 1980.

103. Буйло С.И., Трипалин A.C. Об информативности амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии. Дефектоскопия, 1979, № 12, с. 20-24. Soviet J. NDT, 1979, Vol. 15, No. 12, pp. 1029-1031.

104. Буйло С.И., Трипалин A.C. О повышении информативности акустической эмиссии при неразрушающих испытаниях материалов и изделий. в кн.: Тез. докл. Республ. конф.: Применение акустич. методов в науке, технике и производстве, Сухуми, 1979, с.98-100.

105. Бунина H.A. Исследование пластической деформации металлов методом акустической эмиссии. JL: Изд-во Ленинградского университета, 1990. 156 с.

106. Ванин Г.А. Микромеханика композиционных материалов. Киев: Наукова думка, 1985. - 302 с.

107. Волченко В.H. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. М.: Металлургия, 1979, 88 с.

108. Ворович И.И., Бабешко В.А. Динамические смешанные задачи теории упругости для неклассических областей. М.: Наука, 1979, 320 с.

109. Гезалое М.А., Куксенко B.C., Слуцкер А.И. Образование субмикроскопических трещин в нагруженных полимерах при различных температурах / Физика твердого тела. 1971.-Т. 13.-С. 445-451.

110. Гелъд П.В., Рябое P.A., Кодес Е.С. Водород и несовершенства структуры металла, М.: Металлургия, 1979, 221 с.

111. Гилман Дж. Д. Микродинамическая теория пластичности. — В кн.: Микропластичность.- М.: Металлургия, 1972, с. 18-37.

112. ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения. / Ю.Б. Дробот, О.В.Букатин, В.И.Иеаное, С.И.Буйло й др. — Госстандарт, 1988, 11 с.

113. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. М.: Изд-во стандартов, 1976,272 с.

114. Губанов Б.И. Триумф и трагедия «Энергии». Размышления Главного конструктора. Том 3: "ЭНЕРГИЯ" "БУРАН". - Нижний Новгород: Из-воНИЭР, 1998, 432 с.

115. Губанова Т.Н., Тишкин А.П., Лексовский A.M. и др. Связь параметров АЭ с развитием зоны поврежденности при межслойном разрушении волокнистых композиционных материалов // Механика композиционных материалов. 1995. -Т. 31. - № 6. - С. 792-796.

116. Гусев О.В. Акустическая эмиссия при деформировании монокристаллов тугоплавких металлов. — М.: Наука, 1982. 108 с.

117. Джилвари Д. Размер обломков при простом разрушении. В кн.: Разрушение твердых полимеров. — М.: Химия, 1971, с. 473-500.

118. Диагностика объектов транспорта методом акустической эмиссии / Под ред. JI.H. Степановой и В,В, Муравьева. М.: Машиностроение — Полет, 2004. 368 с.

119. Динамика дислокаций. К.: Наукова думка, 1975. 401 с.

120. Докукин A.B. Основные проблемы горной науки. М.: Недра, 1979, 383 с.

121. Дрейпер И., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн., пер. с англ. — М.: Финансы и статистика, 1986. 366 с.

122. Дробот Ю.Б., Грешников В.А., Бачегов В.Н. Акустическое контактное течеискание. М.: Машиностроение, 1989. 120с.

123. Дробот Ю.Б., Лазарев A.M. Неразрушающий контроль усталостных трещин акустико-эмиссионным методом. М.: Изд-во стандартов, 1987. 128 с.

124. Егоров А.Е., Поляков В.В. Применение метода акустической эмиссии к исследованию деформационного поведения структурно-неоднородных материалов. Барнаул : Из-во Алт. Ун-та, 2008, 105 с.

125. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов / Пер. с яп. К.: Наукова думка, 1978. — 352 с.

126. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. Можно ли прогнозировать разрушение? В кн.: Будущее науки.- М.: Знание, 1983, с. 100-111.

127. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел // Вестник АН СССР. 1968. - № 3. - С. 46-52.

128. Залесский В.В., Шлейман Ю.Г., Буйло С.И., Макиенко A.B. Автоматизированная система УЗ дефектоскопии с цифровой регистрацией. Дефектоскопия, № 2, 1975, с. 122-126. Soviet J. NDT, 1975, vol. 11, no. 2, pp. 229-232.

129. Залесский B.B., Трипсшин A.C., Буйло С.И., Стрелъчик M.B. Спектральный и амплитудный анализ акустической эмиссии В кн.: Тез. Докл. 7-ой Всесоюзн. конф. по неразруш. физич. методам контроля, К.: РДНТП, 1974, с.223-224.

130. Зарембо Л. К., Тимошенко В.И. Нелинейная акустика. М.: Из-во МГУ, 1984, 104 с.

131. Иванова B.C. и др. Синергетика и фракталы в материаловедении. — М.: Наука, 1994, 383 с.

132. Иванова B.C. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение. -М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2005, 208 с.

133. Иванова B.C. Разрушение металлов. М.: Металлургия, 1979. - 168 с.

134. Иванов В.И. Акустическая эмиссия. В кн. Неразрушающий контроль. Россия. 1900 2000 гг. / Под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 2001. С. 184-192.

135. Иванов В.И., Белов В.М. Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений. М.: Машиностроение, 1981. 184 с.

136. Калинчук В.В., Белянкова Т.И. Динамические контактные задачи для предварительно напряженных тел. М.: Физматлит, 2002, 240 с.

137. Кваснща М.С., Солодушкин В.И. Влияние аппаратурного «мертвого» времени на погрешность измерения интенсивности импульсной последовательности. — Радиотехника и электроника, 1987, № 6 (22), с. 13171320.

138. Кирякин A.B., Железная И.Л. Акустическая диагностика узлов и блоков РЭА. М.: Радио и связь, 1984. 192 с.

139. Коллакот Р. Диагностика повреждений. -М.: Мир, 1989. 512 с.

140. Конева H.A., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации. Изв. Вузов. Физика, 1990, Т. 33, № 2, с. 89-106.

141. Константинова А.Г. Исследование сигналов акустической эмиссии, предваряющих и сопровождающих динамические явления в в угольных шахтах. — В кн.: Акустическая эмиссия материалов и конструкций, ч. 2. Ростовский госуниверситет, 1989, с. 137-141.

142. Костоглотов А.И., Буйло С.И., Попов A.B. Изучение акустико-эмисси-онных процессов в конструкционных материалах при деформировании. Руководство по выполнению лабораторной работы, Ростов-на-Дону. Из-во: РВИРВ, 2001, 10 с.

143. Коттрелл А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. -М.: Металлургиздат, 1958. 267 с.

144. Кузнецов Н. С. Теория и практика неразрушающего контроля изделий с помощью акустической эмиссии: Методическое пособие — М.: Машиностроение, 1998. 96 с.

145. Кузнецов Н.С. Проблемы применения амплитуды сигналов непрерывной эмиссии в качестве информативного параметра свойств материалов и изделий. Техн. диагностика и неразрушающий контроль, 1992, № 1, с. 72-76.

146. Куксенко B.C., Слуцкер А.И., Ястрнбннский A.A. Возникновение субмикроскопических трещин при нагружении ориентированных аморфно-кристаллических полимеров. Физика твердого тела, 1967, Т. 2, с. 23902397.

147. Куранов В.Н., Иванов В.И., Рябов А.И. Особенности амплитудного распределения акустической эмиссии при зарождении и распространении усталостных трещин. Дефектоскопия, 1982, № 5, с. 36-39.

148. Лавренчик В. И. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 272 с.

149. Лексовский A.M., Усмонов., Нарзуллаев Г.Х. Микротрещины, повреждаемость и разрушение композиционных материалов. В кн.: Физика и механика разрушения композиционных материалов. JL: ФТИ, 1986, с. 88.

150. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно-аналитическая теория прочности в многоуровневой постановке. Изв. Вузов. Физика, 1990, Т. 33, № 2, с. 121-139.

151. Лямшев Л.М. Радиационная акустика. М.: Наука. Физматлит, 1996, 304с.

152. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. - 272 с.

153. Манохин А.И., Маслов Л.И., Белов A.B., Рожнов В.Н. Энергетический анализ природы сигналов акустической эмиссии. В кн.: Акустическая эмиссия материалов и конструкций. - Ростовский госуниверситет, 1989, ч. 1, с. 154-161.

154. Мерсон Д.Л. Физическая природа акустической эмиссии при деформационных процессах в металлах и сплавах: Автореф. дис. . доктора физ. -мат. наук. Барнаул. - 2001. - 39 с.

155. Мовчан A.A. Накопление рассеянных повреждений при пластическом деформировании: Автореф. дис. . доктора физ. мат. наук. - М.: -1988.-29 с.

156. Муравьев В.В., Муравьев М.В., Бехер С.А. Применение методики обработки сигналов для повышения точности локализации сигналов АЭ. -Дефектоскопия, № 8, 2002, с. 3-11.

157. Нацик В.Д., Чишко К.А. Излучение звука дислокациями, выходящими на поверхность кристалла. Препринт, 12-77, ФТИНТ АН УССР. Харьков, 1977.

158. Нацик В.Д., Чишко К.А. Динамика и звуковое излучение дислокационного источника Франка Рида. - ФТТ, 1975, 17, № 1, с. 342-345.

159. Нацик ВД. Излучение звука дислокацией, выходящей на поверхность кристалла.- Письма в ЖЭТФ, 1968, 8, № 6, с. 324-328.

160. Нацик ВД., Чишко К.А. Звуковое излучение при аннигиляции дислокаций. ФТТ, 1972, 14, № 11, с. 3126-3132.

161. Недзвецкая О.В. Физико-математические модели и информационно-измерительные средства для акустической диагностики и прогнозирования прочности технических объектов: Автореф. дис. . доктора техн. наук: Ижевск, 2002, 46 с.

162. Недосека А.Я. Основы расчета и диагностики сварных конструкций. — К.: ИНДПРОМ, 2008, 816 с.

163. Недосека С.А. Прогноз разрушения по данным акустической эмиссии. -Техн. диагностика и неразрушающий контроль, 2007, № 2, с. 3-9.

164. Неразрушающий контроль. Россия. 1900 — 2000 гг. Справочник. Под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 2001. 616 с.

165. Николис Г., Пригожий И. Самоорганизация в неравновесных системах. — М.: Мир, 1979.-254 с.

166. Новицкий П.В, Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Д.: Энергоатомиздат, 1991, 304 с.

167. Носов В.В., Потапов А.И. Структурно-имитационная модель параметров акустической эмиссии. Дефектоскопия, 1996, № 6, с. 30-38.

168. Нотт. Дж. Ф. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978, 256 с.

169. Панин В. Е. Физическая мезомеханика материалов. Механика твердого тела. - 1999, № 5, с. 88-130.

170. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск: Наука, 1990,255 с.

171. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука, 1985. - 229 с.

172. Плотников В.А. Акустическая эмиссия при мартенситных превращениях в сплавах на основе TiNi: Автореф. дис. . доктора физ.-мат. наук: Томск, 1988, 24 с.

173. Поляков В.В. Моделирование структуры и физико-механических свойств неоднородных конденсированныз сред. Барнаул : Из-во Алт. Унта, 2000, 74 с.

174. Поляков В.В., Егоров А.Е., Свистун H.H. Акустическая эмиссия при деформации пористого железа. Письма в «ЖТФ», 2001, Т. 27, Вып. 22, с. 14-18.

175. Поляков В.В. Физические свойства и деформационное поведение пористых металлов: Автореф. дис. . доктора физ.-мат. наук: Томск; Барнаул, 1995, 32 с.

176. Проблемы прочности и пластичности твердых тел. JL: Наука, 1979.- 269 с.

177. Прочность и акустическая эмиссия материалов и элементов конструкций / В. А. Стрижало, Ю. В. Добровольский, В. А. Стрелъченко и др.; Под ред. Г.С. Писаренко; Ин-т проблем прочности. Киев: Науко-ва думка, 1990. 232с.

178. Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука, 1979. 496 с.

179. Рабинович В.И., Цапенко М.П. Информационные характеристики средств измерения и контроля. М.: Энергия, 1968, 202 с.

180. Регель В.Р., Слуцкер А.И. Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1976, 217 с.

181. Рыбакова JI.M. Механические закономерности деструкции металла при объемном и поверхностном пластическом деформировании. Проблемы машиностроения и надежности машин, 1998, № 5, с. 113-124.

182. Рыбакова JJ.M. Исследование структурных нарушений деструкции пластически деформированного металла: Дис. . доктора техн. наук. -Москва, 1978, 234 с.

183. Рытое С.М. Введение в статистическую радиофизику. 4.1, М.: Наука, 1976. 496 с.

184. Савельев В.Н. Физические основы прогнозирования разрушения гетерогенных материалов / Дисс. .доктора, физ.-мат. наук. СПб, 2000, 174 с.

185. Седяки н П.М. Элементы теории случайных импульсных потоков.-М: Сов. радио, 1965. 260 с.

186. Серьезное А.Н., Степанова Л.П., Муравьев В.В. и др. Акустико-эмиссионная диагностика конструкций. М.: Радио и связь, 2000, 280 с.

187. Степанова Л.Н., Кареев А.Е. Использование кластерного анализа для определения связи сигнала акустической эмиссии с характером разрушения в металлических образцах. Контроль. Диагностика, № 9, 2005, с. 18-23.

188. Степанова H.H., Лебедев Е.Ю. Кареев А.Е. и др. Регистрация процесса разрушения образцов из композиционного материала методом акустической эмиссии. Дефектоскопия, № 7, 2004, с. 34-41.

189. Свириденок А.И., Мышкин Н. К, Калмыкова Т.Ф., Холодшов О.В. Акустические и электрические методы в триботехнике / Под ред. В. А. Белого. Минск: Наука и техника, 1987. 280 с.

190. Трипалин A.C., Буйло С.И. Акустическая эмиссия. Физико-механические аспекты. Ростов-на-Дону: РГУ, 1986, 160 с.

191. Трипалин A.C., Буйло С.И., Кузьмин Г.А. Универсальная установка АП-34Э, УКД-45Э для автоматизированного измерения параметров и координат дефектов методом акустической эмиссии. Проспект ВДНХ СССР, Ростов-на-Дону, РГУ, 1980, с. 1-2.

192. Трипалин A.C., Буйло С.И., Сшрелъчик М.В. Вопросы амплитудного анализа сигналов акустической эмиссии. В кн.: Передовые методы нераз-руш. контроля качества сварных соединений, Киев, РДЭНТП, 1977, с. 1618.

193. Труфяков В.И., Дворецкий В.И., Михеев П.П. и д/?.Прочность сварных соединений при переменных нагрузках.— Киев: Наук, думка, 1990, 256 с.

194. Тутнов А.А., Тутнов И.А. Изменение спектра амплитуд сигналов акустической эмиссии в процессе нагружения материала. В кн.: Вопросы атомной науки и техники. М.: ИАЭ. 1977, с. 53-52.

195. Финкелъ В.М. Физические основы торможения разрушения. М.: Металлургия, 1977. 360 с.

196. Финкелъ В.М., Серебряков C.B. Излучение звуковых и ультразвуковых импульсов при росте трещин в стали. ФММ, 1968, т. 25, № 3, с. 543-548.

197. Хаттон П., Орд Р. Акустическая эмиссия. В кн.: Методы неразру-шающих испытаний. М.: Мир, 1972. с. 27-58.

198. Чебаков М.И. Асимптотические и численно-аналитические методы в контактных задачах теории упругости: Автореф. дис. . доктора физ.-мат. наук: Ростов-на-Дону, 2002, 35 с.

199. Чуй К. Введение в вейвлеты.- М.: Мир, 2001, 412 с.

200. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. М.: ИИЛ, 1963.832 с.

201. Шип В.В., Муравин Г.В., Самойлова И.С. и др. Анализ акустических и механических параметров трещин нормального разрыва и поперечного сдвига в конструкционном материале. Дефектоскопия, 1992, №11, с. 13-24.

202. Шип В.В., Муравин Г.Б., Чабуркин В.Ф. Вопросы применения метода акустической эмиссии при диагностике сварных трубопроводов. Дефектоскопия, 1983, № 8, с. 17-23.

203. Щавелин В.М., Сарычев Г.А. Акустический контроль узлов трения ЯЭУ. М.: Энергоатомиздат, 1988. 176 с.

204. Щиголев Б. М. Математическая обработка наблюдений. М.: Наука, 1969. 344 с.

205. Acoustic Emission. ASTM Special Technical Publication 505. Baltimore. 1972. 337 p.

206. Biancolini M.E., Brutti С., Paparo G., Zanini A. Fatigue cracks nucleation on steel, acoustic emission and fractal analysis. International Journal of Fatigue, no 28, 2006, pp. 1820-1825.

207. Builo S.I., Kozinkina A.I. Strength and Destruction Diagnostics of Metals and Composites by Acoustic Emission. Abstracts of 8-th International Conferense on Fracture, Kiev, 1993, v.2, pp. 620-621.

208. Builo S.I., Tripalin A.S. Physical and Mechanical Aspects of Accuracy and Acoustic Emission Non-Destructive Testing Method Reliability Increase. In: Procced. 12-th World Conference on NDT. Amsterdam, Netherlands, 1989, pp. 1504-1506.

209. Builo S.I., Tripalin A.S. Use of Statistic Parameters of Acoustic Emission Signals for Quantitative Measurements of the Material Structure Fracture Intensity. In: Procced. 3-rd European Conferense on NDT. Florence. Italy, 1984, v.4, pp. 332-341.

210. Clark G., Knott J.F. Acoustic Emission and Ductile Crack Growth in Pressure-Vessel Steel. Metal Science, 1977, no.11, pp. 631-506.

211. Dunegan H.L., Harris D.O., Tatro C.A. Fracture Analysis by Use of Acoustic Emission. Eng. Frac. Mech., 1968, nol, pp. 105-422.

212. Favre J.P., Laizet J.C. Acoustic Emission Analysis of the Accumulation of Cracks in CFRP Cross-Ply Laminates under Tensile Loading. J. of Acoustic Emission, 1990, v. 9. no 2. pp. 97-101.

213. Fisher M., Lally J.S. Microplasticity Detected by an Acoustic Technique. Canad. J. Phys., 1967, v.45, no 2, pp. 1147-1159.

214. Jaffrey D. Sources of Acoustic Emission in Metals.- Australasian Corrosion Engineering, 1979, no 6, pp. 9-19.

215. James D.R., Garpen ter S.H. Relationship Between Acoustic Emission and Dislocation Kinetics in Crystallin Solids. J. Appl. Phys., 1971, v.42, no 12, pp. 4685-4698.

216. G ill is P.P. Dislocation Mechanisms as Plossible Sources of Acoustic Emission. MTRSA, 1971, v.l 1, no 3, pp. 11-13.

217. Haztmann W.P. Acoustic Emission as an Aid in Studying Strain Hardening Phenomena. - Mater. Eval., 1973, no 11, pp. 237-240.

218. Holt J., Goddart D.J., Palmer I.G. Method of Measurement and Assessment of the Acoustic Emission Activity from the Deformation of Low Alloy Steels. NTD Int., 1981, v.14, no 2, pp. 49-58.

219. Kozinkina A.I., Berezin A. V. Damage evolution in the constructional materials and its evaluation by acoustic emission method. Engineering end automation problems, 2008, no 1, pp. 75-78.

220. Mason W.P., Skimin H.J., Shochley W. Ultrasonic Observation of Twinning in Tin. Phys. Rev., 1948, v.73, nol 1, pp. 1213-1214.

221. Mirabile M. Acoustic Emission Energy and Mechanisms of plastic Deformation and Fracture. NDT, 1975, v. 8, no 2, pp. 77-85.

222. Nakamura Yosio, Veach C.L., Mc. Cauley B.O. Amplitude Distribution of Acoustic Emission Signals. Acoustic Emission, ASTM, STP 505, Baltimore, 1972, pp. 164-187.

223. Pollock A.A. Acoustic Emission 2. - NDT, 1973, nolO, pp. 264-266.

224. Yamaguch K., Oyaizi H. Recognition of Fracture Models and Behavior of Composites by Acoustic Emission. Nondestructive characterization of materials. Proc. Of the 3-d Int. Symp., Sarbruken, FRG, October 3-6, 1988, pp. 107-117.

225. Reuss G. Beitrag zur Überwachung des thermischen Spritzprozesses mittels Schallemissionsanalyse: Dr. Dissertation, Dusseldorf, 2001,119 p.

226. Pompei A., Sumbatyan M.A., Trojan E. An efficient calculation algorithm for focusing by plane ultrasonic transducers. Applied Acoustics, 2006, v.67, pp. 420-431.

227. Pompei A., Rigano A., Sumbatyan M.A. Reconstruction of elliptic voids in the elastic half-space: anti-plane problem. Far East J. Applied Math., 2006, v.25, no 2, pp. 137-158.

228. Serdobolskaja O.Yu. Acoustical Emission at Destruction of KCL and TGS Cristals. -In Proceed. 13-th Session of the Russian Acoustical Society. Moscow, August 25-29, 2003. M.: Nauka, 2003, pp. 111-113.

229. Sagaidak A.I., Elizarov S.V. Acoustic emission parameters correlated with fracture and deformation processes of concrete members. Construction and Building Materials, 2007, no 2, pp. 477^82.

230. Stone D.W., Dingwall P.F. Acoustic Emission Parameters and Their Interpretation. NDT International, 1977, no 4, pp. 51-61.