Влияние локального скопления дефектов на распространение акустических волн в пластинах. Сообщение 2

Abstract

Получено и проанализировано аналитическое решение задачи по оценке методом АЭ сканирования существующих или развивающихся в процессе эксплуатации дефектов в листовых конструкциях. Решение применено на примере пластины бесконечных размеров, что может быть использовано для листовых конструкций больших габаритов. Поставленная задача решена путем наложения двух независимых решений с разными источниками возбуждения. В первом случае источником возбуждения упругой волны является импульс на излучающем датчике, во втором – ответная волна, полученная от источника. Показано, как генерированная датчиком АЭ волна, отразившись от дефектной области, возвращается к нему с измененной формой и амплитудами, зависящими от плотности и величины дефектов. Полученное решение позволяет определять координаты места возникновения области с развивающимися дефектами и проводить, в дополнение к АЭ контролю, оценку этих дефектов. Выполненные расчеты показывают, что с использованием разработанного метода становится возможным определение координат и оценка текущего состояния материала для областей с неразвивающимися дефектами таким же образом, как и для развивающихся, поскольку при воздействии сканирующего источника АЭ волн на область с дефектами последняя становится самостоятельным источником акустического излучения, который может быть зафиксирован датчиками мониторинговой системы АЭ контроля с последующей оценкой теми же способами, которые используют при оценке развивающихся дефектов.

Analytical solution of a problem on evaluation of defects existing or developing in process of operation in sheet structures was obtained and analyzed using AE scanning method. The solution is shown by example of infinite size plate that can be used for large dimension sheet structures. The set problem was solved by superposition of two independent solutions with different sources of excitation. In the first case, the source of elastic wave excitation is a pulse on emitting transducer, in the second it is response wave obtained from the source. It is shown how the AE wave generated by the transducer and reflected from the defect area, returns to it with changed form and amplitudes depending on density and defect size. Obtained solution allows determining the coordinates of place of appearance of area with developing defects and carrying out evaluation of these defects in addition to AE testing. Performed calculations showed that the application of developed method allows determination of coordinates and evaluation of current material state for areas with undeveloping defects in the same way as for developing ones, since under effect of scanning source of AE waves on the area with defects, the latter transforms in the independent acoustic emission source which can be registered by transducers of AE testing monitoring system with further evaluation by the same methods, used in evaluation of the developing defects.