Акустична емісія при руйнуванні композита за критерієм Мізеса і зміні дисперсності його властивостей
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.71.16819Ключові слова:
акустична емісія, амплітуда акустичної емісії, тривалість сигналу, критерій руйнування, композиційний матеріалАнотація
Розглянуто результати моделювання процесу руйнування елементів композита поперечною силою за критерієм Мізеса і формованих сигналів акустичної емісії при зменшенні дисперсності властивостей композита. Визначено, що зменшення дисперсності властивостей композита приводить до зростання швидкості падіння кривих зміни елементів, що залишаються, в часі і зменшенні часу протікання процесу руйнування. Отримано, що із зменшенням дисперсності властивостей композита відбувається зростання амплітуди формованого сигналу акустичної емісії і зменшення його тривалості. Визначено, що закономірності зростання максимальної амплітуди формованих сигналів акустичної емісії і зменшення тривалості сигналів акустичної емісії добре описуються степеневими функціями. Проведено порівняння отриманих даних з даними при руйнуванні композита по критерію OR. Визначено, що закономірності зміни максимальної амплітуди і тривалості сигналів акустичної емісії подібні. Однак при використанні критерію OR значення амплітуд і тривалості сигналів акустичної емісії більше, ніж при використанні критерію Мізеса.
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., 1926, vol. 17, pp. 355–368. https://doi.org/10.1080/19447027.1926.10599953
S. D. Zhang and E. J. Ding, “Failure of fiber bundles with local load sharing”, Phys. Rev., B, 1996, vol. 53, no. 2, pp. 646–654. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.53.646
F. Kun, S. Zapperi, and H. Herrmann, “Damage in fiber bundle models,” Eur. Phys. J., B, 2000, vol. 17, pp. 269–279. https://doi.org/10.1007/PL00011084
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
S. Pradhan, A. Hansen, and B. K. Chakrabarti, “Failure processes in elastic fiber bundles,” Rev. Mod. Phys., 2010, vol. 82, no 1, pp. 499–555. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.499
Z. Danku, F. Kun, “Record breaking bursts in a fiber bundle model of creep Rupture”, Frontiers in Physics, 2014, vol. 2, no. 8, 8 p. https://doi.org/10.3389/fphy.2014.00008
A. Header, 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, 2014, vol. 36, pp. 3–7. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2013.07.035
A. Capelli, I. Reiweger, P. Lehmann, and J. Schweitzer, “Fiber-bundle model with time-dependent healing mechanisms to simulate progressive failure of snow,” Physical Review, E., vol. 98, no. 023002, 11 p. 2018, https://doi.org/10.1103/PhysRevE.98.023002
F. Raischel, F. Kun, and H. J. Herrmann, “Simple beam model for the shear failure of interfaces,” Phys. Rev. E., vol. .72, no 046126, 11 р. 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, no. 035104, 4 p. 2006. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.74.035104
D.Cohen, P. Lehmann, and D. Or, “Fiber bundle model for multiscale modeling of hydromechanical triggering of shallow landslides,” Water Resour. Res, vol. 45, no. W10436, 20 р., 2009. https://doi.org/10.1029/2009WR007889
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. 061307, 7 p. 2012b, https://doi.org/10.1103/PhysRevE.86.061307
G. Michlmayr, D. Cohen, and D. Or, “Shear-induced force fluctuations and acoustic emissions in granular material,” J. of Geophysical Research: Solid Earth, vol. 118, pp. 6086–6098, 2013. https://doi.org/10.1002/2012JB009987
F. Bosnia, N. Pugno, G. Lacidogna, 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
N. Pugno, F. Bosnia, and A. Carpinteri, “Size effects on the strength of nanotube bundles,” Meas. Sci. and Technol, vol. 20, no. 084028, 5 p., 2009. https://doi.org/10.1088/0957-0233/20/8/084028
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
S. Filonenko, and V Stadnichenko, “Influence of Loading Speed on Acoustic Emission During Destruction of a Composite by Von Mises Criterion,” American Journal of Mechanical and Materials Engineering, 2020, vol. 4(3), pp. 54–59. https://doi.org/10.11648/j.ajmme.20200403.13
##submission.downloads##
Опубліковано
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).
