Взаємозв’язок акустичної енергії із швидкістю деформування композиту при його руйнуванні за критерієм Мізеса
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.65.14986Ключові слова:
Акустична емісія, енергія акустичного випромінювання, критерій руйнування, статистичні енергетичні параметри, композиційний матеріалАнотація
Розглянуто результати теоретичних досліджень взаємозв’язку енергії акустичного випромінювання із швидкістю деформування композиційного матеріалу при його руйнуванні поперечною силою з використанням критерію Мізеса. Визначено, що із зростанням швидкості деформування відбувається не лінійне зростання енергії акустичного випромінювання. При цьому зростання максимальної енергії сигналів акустичної емісії випереджає зростання їх сумарної енергії. Показано, що таке зростання енергії акустичного випромінювання обумовлено зростанням швидкості процесу руйнування композиційного матеріалу. Визначено, що закономірності зміни максимальної і сумарної енергії сигналів акустичної емісії її зростанням швидкості деформування добре описуються степеневими функціями.
Посилання
F. T. Peirce, “Tensile tests for cotton yarns: “the weakest link” the-orems on the strength of long and of composite specimens,” J. Textile Inst., vol. 17, pp. 355–368, 1926. https://doi.org/10.1080/19447027.1926.10599953
S. Pradhan and B. K Chakrabarti, “Failure properties of fiber bundle models,” Int. J. Modern Phys. B, vol. 17, pp. 5565–5581, 2003. https://doi.org/10.1142/S0217979203023264
D. L. Turcotte, W. I. Newman, and R. Shcherbakov, “Micro and macroscopic models of rock fracture,” Geophys. J. Int., vol. 152, pp. 718–728, 2003. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2003.01884.x
F. Bosia, N. Pugno, G. Lacidogna, and A. Carpinteri, “Mesoscopic modeling of Acoustic Emission through an energetic approach,” International Journal of Solids and Structures, vol. 45, pp. 5856–5866, 2008. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2008.06.019
S. Pradhan, A. Hansen, and B. K. Chakrabarti, “Failure processes in elastic fiber bundles”, Rev. Modern Phys., vol. 82, pp. 499–555, 2010. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.499
Z. Danku and F. Kun, “Record breaking bursts in a fiber bundle model of creep Rupture,” Frontiers in Physics, vol. 2, Article 8, 8 p., 2014. https://doi.org/10.3389/fphy.2014.00008
A. Hader, Y. Boughaleb, I. Achik, and K. Sbiaai, “Failure kinetic and scaling behavior of the composite materials: Fiber Bundle Model with the local load-sharing rule (LLS),” Optical Materials, vol. 36, pp. 3–7, 2014. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2013.07.035
M. Monterrubio-Velasco, F. Zúñiga, V. H. Márquez-Ramírez, and A. Figueroa-Soto, “Simulation of spatial and temporal properties of aftershocks by means of the fiber bundle model,” J. Seismol, vol. 21, pp. 1623–1639, 2017. https://doi.org/10.1007/s10950-017-9687-8
A. Capelli, I. Reiweger, P. Lehmann, and J. Schweizer, “Fiber-bundle model with time-dependent healing mechanisms to simulate progressive failure of snow,” Physical Review E, vol. 98, pp. 023002, 2018. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.98.023002
S. Pradhan, J. T. Kjellstadli, and A. Hansen, “Variation of Elastic Energy Shows Reliable Signal of Upcoming Catastrophic Failure,” Frontiers in Physics, vol. 7, Article 106, 10 p., 2019. https://doi.org/10.3389/fphy.2019.00106
A. R. Oskouei and M. Ahmadi, “Fracture Strength Distribution in E-Glass Fiber Using Acoustic Emission,” Journal of Composite materials, vol. 44, no. 6, pp. 693–705, 2010. https://doi.org/10.1177/0021998309347963
F. Raischel, F. Kun, and H. J. Herrmann, “Simple beam model for the shear failure of interfaces,” Phys. Rev.E, vol.72, no. 4, pp. 11, 2005. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.046126
F. Raischel, F. Kun, and H. J. Herrmann, “Local load sharing fiber bundles with a lower cutoff of strength disorder,” Phys. Rev. E, vol. 74(2), no. 3, pp. 4, 2006. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.74.035104
G. Michlmayr, D. Or, and D. Cohen, “Fiber bundle models for stress release and energy bursts during granular shearing,” Phys. Rev. E, vol. 86, no. 06, pp. 130, 2012b. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.86.061307
G. Michlmayr, D. Or, and D. Cohen, “Shear-induced force fluctuations and acoustic emissions in granular material”, Journal of Geophysical research: Solid Earth, vol. 118, pp. 6086–6098, 2013. https://doi.org/10.1002/2012JB009987
S. Filonenko, V. Kalita, and A. Kosmach, “Destruction of composite material by shear load and formation of acoustic radiation,” Aviation, vol. 16, no. 1, pp. 5–13, 2012. https://doi.org/10.3846/16487788.2012.679831
S. Filonenko and A. Stakhova, “Studying acoustic emission by fitting the destruction models of a composite according to the OR criterion and Mises criterion,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 3/9 (105), pp. 39–45, 2020. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204820
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
