Оценка пластической деформации стали 10ХСНД с помощью упругих волн

Важность контроля в процессе эксплуатации текущего состояния металла 10ХСНД, используемого в конструкциях стартового оборудования и пусковых установок, обусловлена особыми условиями работы транспортно-установочного оборудования ракетных комплексов и их механизмов (высокая трудоемкость, уникальность, высокая надежность, синхронизация). При пластической деформации материала происходят изменения во внутренней структуре и свойствах материала, которые можно обнаружить и проанализировать с помощью акустического зондирования. Такой метод позволяет определить наличие и степень пластических деформаций в элементах конструкции оборудования, а также оценить интенсивность и направление этих деформаций. Предложен акустический индикатор появления предельного состояния, что делает полученные результаты практически значимыми.
EDN: OXNMGP, https://elibrary/oxnmgp

Литература

[1] Транспортно-установочный агрегат (ТУА). Программа и методика автономных испытаний 373УН34 0000.000 ПМ-1. АО «Корпорация «СПУ–ЦКБ ТМ».

[2] Соловьев В.В., Родюшкин В.М., Иляхинский А.В. и др. Мониторинг предельного состояния, обусловленного пластическими деформациями в стали 10ХСНД. Двойные технологии, 2022, № 2, с. 37–42.

[3] Митенков Ф.М., ред. Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации. Москва, Наука, 2009. 279 с.

[4] Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль. Т. 3. Неразрушающий контроль. Москва, Машиностроение, 2004. 864 с.

[5] Prawin J., Rama Mohan Rao A. Vibration-based breathing crack identification using non-linear intermodulation components under noisy environment. Struct. Health Monit., 2019, vol. 19, no. 1, pp. 86–104, doi: https://doi.org/10.1177/1475921719836953

[6] Бритенков А.К., Родюшкин В.М., Иляхинский А.В. Исследование методом акустического зондирования физико-механических свойств титанового сплава TI-6AL-4V, полученного методом послойного лазерного сплавления. Физика и механика материалов, 2021, т. 47, № 1, с. 139–158.

[7] Gonchar A.V., Mishakin V.V., Klyushnikov V.A. The effect of phase transformations induced by cyclic loading on the elastic properties and plastic hysteresis of austenitic stainless steel. Int. J. Fatigue, 2018, vol. 106, pp. 153–158, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.10.003

[8] Yamagishi H., Fukuhara M. Degradation behavior of moduli in extruded pure magnesium during low — to giga-scale cyclic tension fatigue. Acta Materialia, 2012, vol. 60, no. 12, pp. 4759–4767, doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.05.027

[9] Erofeev V.I., Ilyahinsky A.V., Nikitina E.A. et al. Study of the defective structure of metal by the method of ultrasonic sounding. J. Mach. Manuf. Reliab., 2019, vol. 48, no. 1, pp. 93–97, doi: https://doi.org/10.3103/S1052618819010060

[10] Родюшкин В.М., Иляхинский А.В. О результате измерения времени распространения упругой волны в деформируемом образце стали марки 10ХСНД. Приволжский научный журнал, 2023, № 3, с. 22–28.

[11] Зуев Л.Б., Муравьев В.В., Данилова Ю.С. О признаке усталостного разрушения сталей. Письма в ЖТФ, 1999, т. 25, № 9, с. 31–34.

[12] Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. Москва, Наука, 1977. 399 с.

[13] Курашкин К.В. Оценка напряжений в сварных соединениях с помощью акустического метода. Контроль. Диагностика, 2016, № 10, с. 52–56, doi: https://doi.org/10.14489/td.2016.10.pp.052-056

[14] Иляхинский А.В., Родюшкин В.М. Экспериментальные исследования влияния повреждаемости стали на закономерности распространения поверхностных волн. Вестник ПНИПУ. Механика, 2018, № 3, с. 36–43, doi: https://doi.org/10.15593/perm.mech/2018.3.04

[15] Ерофеев В.И., Иляхинский А.В., Никитина Е.А. и др. Метод ультразвукового зондирования при оценке предельного состояния металлоконструкций, связанного с появлением пластических деформаций. Физическая мезомеханика, 2019, т. 22, № 3, с. 65–70, doi: https://doi.org/10.24411/1683-805X-2019-13007

[16] Erofeev V.I., Ilyakhinsky A.V., Nikitina E.A. et al. Ultrasonic sensing method for evaluating the limit state of metal structures associated with the onset of plastic deformation. Phys. Mesomech., 2020, vol. 23, no. 3, pp. 241–245, doi: https://doi.org/10.1134/S102995992003008X

[17] Соловьев В.В., Родюшкин В.М., Иляхинский А.В. и др. Метод и результаты моделирования акустических волн для оценки напряженно-деформированного состояния при пластическом деформировании. Двойные технологии, 2023, № 1, с. 32–40.

[18] Hall E.O. The deformation and ageing of mild steel: III discussion of results. Proc. Phys. Soc. B, 1951, vol. 64, no. 9, pp. 747–753, doi: https://doi.org/10.1088/0370-1301/64/9/303