Способ определения скорости деформации материала

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛА, заключающийся в регистрации сигналов акустической эмиссии при деформациии материала отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет снижения требований к идентичности образцов и УСЛОВИЯМ испытаний, за определенные промежутки времени регистрируют распределение сигналов :акустической эмиссии по амплитудным уровням, измеряют количество сигналов наиболее вероятной амппитуды и общее количество сигналов в этом распределении по всем уровням квантования ZN, а скорость деформации (Е) определяют по формуле -k(l ), где k -, коэффициент пропорциональности; li - коэффициент, учитывающий ширину канала между двумя со (Л седними уровнями квантования.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

ШИ»ЮП»

РЕСПУЬЛИН

911 А ае 09, 1

3(3) G Ol К 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

v asxopmoMV ClaNElmWrav

«1Ифр/

- Рю,»,, ГОСУДАРСТВЕНН1 1Й КОМИТЕТ CGA

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 2883316/25-28 (22) 14.02.80 (46) 15.10.84. Бюл.М 38 (72) Н.С.Кузнецов (53) 534-16.08:620.L9(088.8) (56) 1. Золотаревский В.С. Механические испытания и свойства металлов, М., "Металлургия", 1974, с.91"107.

2. Авторское свидетельство СССР

И 4766440, кл. G Ol В 7/16, 1973 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛА, заключающийся в регистрации сигналов акустической» эмиссии при деформациии материала, . отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет снижения требований к идентичности образцов и условиям испытаний, за определенные промежутки времени регистрируют распределение сигналов ;акустической эмиссии по амплитудным уровням, измеряют количество сигналов наиболее вероятной амплитуды М „ „ и общее количество сигналов в этом распределении по всем уровням квантования KN а скорость деформации (Я) определяют по формуле

E " k(l -"- — — и)

Ъ 1 1 макс

Xm

1 с где k -, коэффициент пропорциональности;

6 — коэффициент, учитывающий ширину канала между двумя со" седними уровнями квантования. iiegii

Изобретение относится к испытанию материалов и может быть использовано для определения скорости деформации материалов.

Известны способы определения око-,- рости деформации, основанные на измерении величины деформации за установленный промежуток времени с помощью тензометров и диаграммных аппаратов !).

f0

Недостатком этих способов является ограннченностЬ их использования, связанная с возможностью измерения деформации только в локальном и xopomo доступном месте. 1S

Известен также способ определения скорости деформации материала, заключающийся в регистрации сигналов акустической эмиссии при деформации материала l23

Недостатком данного способа является то, что на интенсивность сигналов акустической эмиссии оказывают большое влияние такие факто ры, как объем ц формируемого матерна- ла, величина приложенных напряжений, его прочность, температурные условия, чувствительность регистрирующей аппаратуры, качество акустическо- . го контакта и другие. Поэтому из" вестный способ применим только при испытаниях одинаковых образцов в однотипных условиях.

Цель изобретения — повышение точности эа счет снижения требований к идентичности образцов и условиям испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения ско". рости деформации материала, заключаю-. щемуся в регистрации сигналов акус-., тической эмиссии при деформации материала, за определенные проме- . жутки времени регистрируют распределение сигналов акустической эмиссии по амплитудным уровням, измеряют количество сигналов наиболее вероятной амплитуды М „ и общее количество сигналов в этом распределении по всем уровням квантования X N а скорость деформации ® определяют по фор- » муле

E k(t - — — — n)

Й макв

;гн

Э где k - коэффициент пропорциональности; И п — коэффициент, учитывающий ширину канала между двумя соседними уровнями квантования.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

На исследуемый при деформйрованнн

;материал устанавливают преобразователь акустической эмиссии, подключенный к регистрирующей акустоэмнссионной аппаратуре, в которой сигналы акустической эмиссии усиливаются и определяется нх амплитудно-временное распределение. За установленный промежуток времени фиксируют общее количество сигналов акустической эмиссии н количество сигналов из этой суммы с наиболее вероятной амплитудой. С возрастанием скорости деформации это наиболее вероятное значение амплитуды смещается в сторону больших значений, а количество сигналов с этой амплитудой по отношению к общему числу за измеряемый промежуток времени уменьшается, что дает возможность по величине отношения сигналов с наиболее вероятной ам- плитудой"к общему количеству судить .о скорости деформации.

Пример. Образец с длиной рабочей части 80 мм н площадью поперечного сечения 43 мм из стали 35 3 НМ . испытывают на одноосйое растяжение со скоростью деформации l2 !6 и 23 мм/мин.

Одновременно с нагружением проводится регистрация сигналов акустической эмиссии, которые после усиления. подаются на амплитудный анализатор

АИ-256-6, к которому подключен коммутатор, позволяющий регистриро- вать ряд последовательных амплитудных распределений сигналов во времени. Амплитудные распределения сигналов регистрируются при квантовании по 32 уровням амплитуд через каждые 3 испытания. Подсчитывают общее количество сигналов .акустической эмиссии в распределении (KN) и фиксируют .количество сигналов с наиболее вероятной амплитудой в каждом распределении (N „„ ) за 3 с. После этого вычисляют их отНошеиие и по предлагаемому соотношению определяют величину скорости деформации. Результаты обработки информации представлены в таблице..

Коэффициент пропорциональности

k 30 мм/мин, и

Как видно из таблицы, величины скорости, определенные по предлагаемому способу и по лимбу испытательной машины, совпадают (точность

Скорость деформации по лимбу машины, мм/мин

Отношение количества сигналов с наиболее вероятной амплитудой

0 „„ к их общему числу 2.М

Скорость деформации из соотношения

E k(l - — — > ° n)

Nasa

ZN мм/мин

12,9

0 57

17,4

0,42

22,5

0,25

26,4

0,12

Составитель А.Лобанов

Редактор N.Ïåòðîâà Техред:Л.Коцюбняк Корректор В.Бутяга

Заказ 7444/31 " Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 ll определения скорости деформации по лимбу составляет +I мм/мин), что свидетельствует о работоспособности и полезности предлагаемого технического решения. Вместе с тем, измерение абсолютной величины максимума интен-. сивности для сталей с различной прочностью дало следующие результаты . для образца с 6,„ =120 кг/мм, нагружаемого со скоростью деформации 23 мм/мин, интенсивность составила 3000 имп/с, для образца с д =90 кг/мм, нагружаемого со скоOf 2 ростью 27 мм/мин, интенсивность составила 500 имп/с (при напряжениях, равных пределу текучести материала).:

В соответствии с известным способом

18911 4 скорость деформапии образца с ,фа =90 кг/мм должна быть в б раз меньше скорости деформации образца с Ау =120 кг/мм, что не соответст 2 вует,истине, Предлагаемый способ обладает более высокой точностью и надежностью, Ф так как использование отношения двух

111 величин количеств сигналов позволяет исключить влияние на точность определения скрости.деформации таких факторов, как величина приложенных напряжений, деформируемый объем, прочность материала, чувствительность регистрирующей. аппаратуры,,качество акустического контакта.