ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЕРЕДВІСНИКІВ АКУСТИЧНИХ СИГНАЛІВ В СТРУКТУРНИХ МОДЕЛЯХ ТА РОЗВИТКОК ДЕФЕКТІВ МЕТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
Анотація
На основі розгляду математичних моделей кінематичних змінних двухатомних осередків структури суцільного середовища і умов ініціювання акустичних хвиль отримана система рівнянь, що дозволяє в акустичному сигналі від розвитку дефекту виділити окремо високочастотну і низькочастотну складові. На прикладі однорідного середовища, що складається з атомів Fe, і експериментальних даних рентгеноструктурного аналізу, доведена правомірність застосувань рівнянь механіки суцільного середовища до опису поширення сигналів від розвитку дефектів. З енергетичних уявлень виділення енергії при утворенні дефектної структури в матеріалах під впливом зовнішніх напружень запропоновано механізм генерації сигналів акустичної емісії. Квантування енергії випромінювання акустичних коливань доведено на основі розгляду спектру характеристичного рентгенівського випромінювання атомів Fe. Висловлена і обгрунтована гіпотеза про посилення акустичних сигналів в результаті взаємодії пружних хвиль з електронами і квантуванні допустимих коливань. Сформульовано умову відборів типів коливань при утворенні хвиль де Бройля. Виконано розрахунки групової швидкості провісників акустичних сигналів при виникненні дефектів в структурі матеріалів під впливом зовнішніх навантажень і збурень. На підставі обчислень питомої енергії зв’язку атомних ядер Fe, дефектів мас і імпульсу доведений дискретний характер структурних складових матеріалу. Розрахунок частоти і довжини хвилі підтверджує хвильовий характер провісників акустичних сигналів. Це є підставою існування корпускулярно-хвильового дуалізму в структурі спектра сигналів акустичної емісії.
Посилання
Марасанов В. В. Математическое обеспечение построения моделей определения координат источников акустической эмиссии / В. В. Марасанов , А. А. Шарко // Науковий вісник Херсонської державної морської академії. – 2016. – № 1 (14). – С. 310–319.
Marasanov V. V. Triangulation methods of position defects in acoustic-emission control / V. V. Marasanov , A. A. Sharko // Системні технологі. – 2015. – Вип. 6 (101). – С. 85–91.
Кунин И. А. Теория упругих сред с микроструктурой. Нелокальная теория упругости / И. А. Кунин. – М. : Наука, 1975. – 410 с.
Lymarenko Y. A. Mathematical modeling of acoustic emission process / Y. A. Lymarenko, A. D. Shamprovskij // Technical Diagnostics and Non-Destructive Testing. – 2003. – No. 1. – P. 30–33.
Vinikov V. A. Theoretical models of acoustic emission in rock / V. A. Vinikov, A. S. Voznisenskij, K. B. Ustinov, V. L. Shkuratin // Journal of Applied Mechanics and Theoretical Physics. – 2010. – No. 1. – P. 100–105.
Марасанов В. В. Энергетический спектр сигналов акустической эмиссии наноразмерных объектов / В. В. Марасанов, А. А. Шарко // Журнал нано и электронной физики. – 2017. – Т. 9, № 2. – DOI: 10.21272/jnep.9(2).02012. – Режим доступу : https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/65731/1/jnep_V9_02012_4.pdf
Лисина С. А. Континуальные и структурно-феноменологические модели в механике сред с микроструктурой : автореф. дис. канд. физ-мат. наук / С. А. Лисина. – Нижний Новгород, 2009. – 56 с.
Дельесан Э. Упругие волны в твердых телах. Применение для обработки сигналов / Э. Дельесан, Д. Руайе. – М. : Наука, 1982. – 424 с.
Сухорукова В. В. Неразрушающий контроль в 5 кн. : кн. 2. Акустические методы контроля / В. В. Сухорукова. – М. : Высш. школа, 1991. – 283 с.
Рудакова А. В. Идентификация опасных состояний механических конструкций методом акустической эмиссии : дисс. канд. техн. наук / А. В. Рудакова. – Херсон, 1997. –157 с.
Марасанов В. В. Наноструктурные модели инициирования сигналов акустической эмиссии / В. В. Марасанов, А. А. Шарко. // Наукові нотатки. Міжвузівский збірник. – Луцьк, 2017. – Вип. 57. – С. 115–122.
Marasanov V. Mathematical Models for Interrelation of Characteristics of the Developing Defects with Parameters of Acoustic Emission Signal / V. Marasanov, A. Sharko // International Fronter Science Letters Switzerland. – 2016 – No. 10. – P. 37–44.
Емельянов А. Н. Эффективные характеристики в молекулярной теории упругости : дис. канд. физ-мат. наук. / А. Н. Емельянов – Москва : МГУ им. М. В. Ломоносова, 2016 – 156 с.
Чубаров В. М. Определение соотношения двух- и трехвалентного железа в карбонатных горных породах по эмиссионным линиям K-серии рентгеновского флуоресцентного спектра / В. М. Чубаров // Аналитика и контроль. – 2011. – Том 15, № 3. – С. 339–343.
Дикерсен Р. Основные законы химии / Р. Дикерсен, Г. Грей, Дж. Хейт. – М. : Мир, 1982. – 652 с.
