Способ определения вязкой и хрупкой составляющих деформации в испытаниях на ударный изгиб
н
Предназначен для объективного определения соотношения вязкой и хрупкой составляющих в изломах с целью выявления причин разрушения материалов и изделий, при анализе последствий аварий статического и динамического оборудования, при исследовании свойств и механизмов разрушения твердых тел, при оценке качества и оценки работоспособности материалов, а также при прогнозировании эксплуатационной надежности изготовленных из них деталей и узлов машин и механизмов.
Авторы: Виноградов Алексей Юрьевич, Данилов Владимир Алексеевич, Костин Владимир Иванович, Мерсон Дмитрий Львович, Мерсон Евгений Дмитриевич.
Краткое описание:
С применением лазерной сканирующей конфокальной микроскопии формируются кадры из произвольных областей хрупкого и вязкого изломов в итоге формируется массив следующих данных:
1) 2D снимки с высокой глубиной резкости, без размытых областей независимо от перепадов высот различных точек поверхности объекта;
2) 3D модели поверхности объекта с сохранением массива данных, содержащих точные координаты XYZ для каждой точки поверхности.
Далее для полученных кадров произволится расчет характеристической площади поверхности Sr, как:
Sr = Ss / Sz,
где: Ss - площадь поверхности по рельефу вычисленной по 3D модели, Sz- площадь поля зрения (размер кадра) 2D снимка.
Затем по массиву кадров строится гистограмма распределения зачений Sr. По гистограмме определяется преимущественный тип разрушения по следующему признаку. Установлено, что распределения значений Sr для вязкого и хрупкого изломов четко разделяются. При этом среднее значение Sr для хрупкого излома на 1 меньше, чем для вязкого. Физически это обосновывается тем, что площадь поверхности при хрупком изломе должна уменьшаться, т.к. меньше работа разрушения, связанной с затраченной энергией и наоборот при вязком изломе работа разрушения выше, рельеф поверхности более развитый, следовательно и характеристическая площадь поверхности разрушения Sr выше. На основании этого положения параметр Sr может быть использован в качестве оценочного критерия определения областей вязкой и хрупкой составляющих деформации в изломе. Подробнее см. ниже приложенный pdf-файл: RU2623711.
Преимущества и отличительные особенности:
высокая объективность оценки вида излома за счет учета неровности его рельефа, который связан с затраченной работой на разрушение материала