Akustisk emission

Figuren visar mekanismen för AE-event under kärnbildningen av en mikrospricka på grund av genombrottet av dislokationsupphopning över gränsen i metall med ett kroppscentrerat kubiskt (bcc) struktur under mekanisk belastning. Nederst visas tidsdiagram över strömmen av AE-event (1) och strömmen av inspelade AE-signaler (2).[1][2]

Akustisk emission (AE) är utsändning av ljudvågor från fasta ämnen som uppstår när ett material genomgår irreversibla förändringar i sin inre struktur.[3] AE kan uppstå till exempel som ett resultat av sprickbildning eller plastisk deformation på grund av åldring, temperaturgradienter eller externa mekaniska krafter.[3] Begreppet avser normalt även utrustning och metodik för att detektera och tolka sådana ljudvågor.

AE förekommer under mekanisk belastning av material och ditföljande uppkomst av strukturer åtföljda av strukturella förändringar som genererar lokala källor till elastiska vågor.[4] Detta resulterar i små ytförskjutningar av materialet som har sin upphov hos elastiska- eller spänningsvågor[5] som genereras när den ansamlade elastiska energin i ett material eller på dess yta frigörs snabbt.[1][6][7]

Förekomsten av AE över tiden i ett material kan, med vissa antaganden i åtanke, sägas följa en Poissonfördelning.[8] Tillämpningen av statistiska metoder för att analysera slumpmässiga händelseflöden utökar avsevärt möjligheterna hos AE-diagnosmetoden.[6] Detta möjliggör en ökning av AE-metodens tillförlitlighet och en kvantitativ bedömning av giltigheten av dess resultat.[9] Olika momment i deformationen av material kan identifieras med hjälp av inflektionspunkter som syns i en så kallad AE-intensitetsflödeskurva. En AE-intensitetsflödeskurva kan ha inflektionspunkter som signalerar början av spridd ackumulering av mikrosprickor.[10]

Användning

Hållfastheten av diverse material så som ben, bergarter, betong, keramik, kevlar, metall, trä och beläggning studeras med hjälp av AE.[5] AE kan användas för att identifiera bildandet av interna defekter i de inledande stadierna av brott i ett bärverk och kan också användas för att bestämma den seismiska risknivån för geologiska formationer.[11] AE-metoden används även för övervakning och diagnostisering av objekt inom kärnkraftsindustrin, flyg, raket- och rymdteknik, järnvägstransporter, historiska artefakter (till exempel Tsarklockan i Kreml), såväl som andra kritiska produkter och objekt.[12]

Referenser

  1. 1 2 Builo S.I. Physical, Mechanical and Statistical Aspects of Acoustic Emission Diagnostics // Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications, New York: Nova Science Publishers, 2013. pp. 171—183. https://www.researchgate.net/publication/290591153_Physical_mechanical_and_statistical_aspects_of_acoustic_emission_diagnostics
  2. ↑ Builo 2017, sid. 25
  3. 1 2 Acoustic Emission. Baltimore: ASTM, STP-505. 1972. sid. 1–337
  4. ↑ Dunegan H.L., Harris D.O., Tatro C. A. (1968). ”Fracture Analysis by Use of Acoustic Emission”. Eng. Frac. Mech. 1 (1): sid. 105–122. doi:10.1016/0013-7944(68)90018-0.
  5. 1 2 ”Acoustic Emission”. pacuk.co.uk. Arkiverad från originalet. https://web.archive.org/web/20111227105512/http://www.pacuk.co.uk/default.asp?id=53.. Retrieved 2011-12-05.
  6. 1 2 Builo, S.I. (2017) (på ryska). Physico-mechanical, statistical and chemical aspects of acoustic emission diagnostics. Rostov-on-Don: SFU Publishing House. sid. 184. ISBN 978-5-9275-2369-6. http://interunis-it.ru/netcat_files/userfiles/BuiloAE.pdf
  7. ↑ Sotirios J. Vahaviolos (1999). Acoustic Emission: Standards and Technology Update. "STP-1353". Philadelphia, PA: ASTM International (publishing). sid. 81. ISBN 978-0-8031-2498-1
  8. ↑ Builo 2017, sid. 42
  9. ↑ Буйло С. И., Буйло Б. И., Чебаков М. И. Вероятностно-информационный подход к оценке достоверности результатов акустико-эмиссионного метода контроля и диагностики // Дефектоскопия. 2021. № 5. С. 37-44. [Rus. J. NDT, 2021, vol. 57, no. 5, pp. 375-382].
  10. ↑ Builo 2017, sid. 93
  11. ↑ Грешников В. А., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия: применение для испытаний материалов и изделий. — Изд-во стандартов, 1976.
  12. ↑ Builo S.I., Builo B.I., Kolesnikov V.I., Vereskun V. D., Popov O.N. Application of the Acoustic Emission Method in Problems of Vehicle Diagnostics, Journal of Physics: Conference Series. 2020. vol. 1636. 012006.https://www.researchgate.net/publication/346164546_Application_of_the_acoustic_emission_method_in_problems_of_vehicle_diagnostics Arkiverad 26 oktober 2023 hämtat från the Wayback Machine.

Bibliografi

Denna artikel är utgiven av Wikipedia. Texten är tillgänglig under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 om inget annat anges. Ytterligare villkor kan gälla för mediefilerna.