A Nondestructive Acoustic-Emission Technique for Examining the Strength of Welded Joints
Abstract
The article presents examples of implementing the nondestructive acoustic emission (AE) strength examination technique based on long-term prediction of welded joint fracture. The technique is developed on the basis of a micromechanical fracture process model and time dependencies of the AE accompanying the fracture process. The article describes the AE test results obtained by different researchers for various samples having different stressed-and-strain patterns, with butt and fillet weld joints and having different flaws appeared during the welding process and afterwards. Conventionally used diagnostic parameters (number of impulses, amplitude, average energy of the AE impulses recorded in the elastic loading stage, and the values of the local dynamic parameter), as well as sequentially calculated diagnostic parameters following from the proposed micromechanical model were used as information-containing indicators. The correlation coefficient between the values of AE diagnostic parameters or the strength characteristics calculated from them and the experimentally determined values of time to failure or to cracking, rupture load, stress level, and flaw sizes was adopted as the information content indicator. Comparison of different AE-based diagnosing versions has shown the advisability of using the proposed diagnostic parameters, which are invariant to the type of samples, type of recording devices, type of defects, types of loading, and the generated stressed state. The obtained results create prerequisites for achieving better efficiency of AE-based production-grade material examination technology.
References
2. Носов В.В. Автоматизированная оценка ресурса образцов конструкционных материалов на основе микромеханической модели временных зависимостей параметров акустической эмиссии // Дефектоскопия. 2014. No 12. C. 24—35.
3. Носов В.В. Принципы оптимизации технологий акустико-эмиссионного контроля прочности промышленных объектов // Дефектоскопия. 2016. No 7. С. 52—67.
4. Носов В.В. Диагностика машин и оборудования. СПб.: Лань, 2012.
5. Носов В.В. Механика композиционных материалов. Лабораторные работы и практические занятия. СПб.: Лань, 2013.
6. Носов В.В., Номинас С.В., Зеленский Н.А. Оценка прочности сосудов давления на основе использования явления акустической эмиссии // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского гос. политехн. ун-та. 2015. No 2 (219). С. 182—190.
7. Апасов А.М. Исследование сигналов акустической эмиссии при статическом нагружении плоских образцов из высокопрочной стали // Изв. Томского политехн. ун-та. 2010. Т. 316. No 2. С. 32—41.
8. Махутов Н.А. и др. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1983.
9. ПБ 03‑593‑03. Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов.
10. Носов В.В. Методика акустико-эмиссионного контроля прочности и прогнозирования остаточного ресурса металлических конструкций // В мире неразрушающего контроля. 2014. No 1. С. 63—66.
11. Носов В.В., Потапов А.И. Акустико-эмиссионный контроль прочности сложно-нагруженных металлоконструкций // Дефектоскопия. 2015. No 1. С. 61—72.
12. Носов В.В. Оценка удароопасности участка массива горных пород по результатам регистрации его сейсмоакустической активности // Записки Горного ин-та. 2015. Т. 216. С. 62—75.
---
Для цитирования: Носов В.В., Ямилова А.Р., Зеленский Н.А., Матвиян И.В. Методика неразрушающего акустико-эмиссионного контроля прочности сварных соединений // Вестник МЭИ. 2017. № 3. С. 92—101. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-3-92-101.
#
1. Nosov V.V. Metodologiya Akustiko-Emissionnoy Otsenki Prochnosti kak Osnova Effektivnosti Nerazrushayushchego Kontrolyaю V Mire NerazrushayuShchego Kontrolya. 2014;3 (65):7—13. (in Russian).
2. Nosov V.V. Avtomatizirovannaya Otsenka Resursa Obraztsov Konstruktsionnykh Materialov na Osnove Mikromekhanicheskoy Modeli Vremennykh Zavisimostey Parametrov Akusticheskoy Emissii. Defektoskopiya;2014;12:24—35. (in Russian).
3. Nosov V.V. Printsipy Optimizatsii Tekhnologiy Akustiko-emissionnogo Kontrolya Prochnosti Promyshlennykh Ob′ektov. Defektoskopiya. 2016;7:52—67. (in Russian).
4. Nosov V.V. Diagnostika mashin i oborudovaniya. SPb.: Lan', 2012. (in Russian).
5. Nosov V.V. Mekhanika Kompozitsionnykh Materialov. Laboratornye Raboty i Prakticheskie Zanyatiya. SPb.: Lan', 2013. (in Russian).
6. Nosov V.V., Nominas S.V., Zelenskiy N.A. Otsenka Prochnosti Sosudov Davleniya na Osnove Ispol'zovaniya Yavleniya Akusticheskoy Emissii. Nauchno-tekhnicheskie Vedomosti Sankt-Peterburgskogo Gos. Politekhn. Un-ta. 2015; 2 (219):182—190. (in Russian).
7. Apasov A.M. Issledovanie Signalov Akusticheskoy Emissii pri Staticheskom Nagruzhenii Ploskikh Obraztsov iz Vysokoprochnoy Stali. Izv. Tomskogo Politekhn. Un-Ta. 2010;316;2:32—41. (in Russian).
8. Makhutov N.A. i dr. Prochnost' Konstruktsiy pri Malotsiklovom Nagruzhenii. M.: Nauka, 1983. (in Russian).
9. PB 03‑593‑03. Pravila Organizatsii i Provedeniya Akustiko-emissionnogo Kontrolya Sosudov, Apparatov, Kotlov i Tekhnologicheskikh Truboprovodov. (in Russian).
10. Nosov V.V. Metodika Akustiko-emissionnogo Kontrolya Prochnosti i Prognozirovaniya OstatochnogoResursa Metallicheskikh Konstruktsiy. V Mire Nerazrushayushchego Kontrolya. 2014;1:63—66. (in Russian).
11. Nosov V.V., Potapov A.I. Akustiko-emissionnyy Kontrol' Prochnosti Slozhno-Nagruzhennykh Metallokonstruktsiy. Defektoskopiya. 2015;1:61—72. (in Russian).
12. Nosov V.V. Otsenka Udaroopasnosti Uchastka Massiva Gornykh Porod po Rezul'tatam Registratsii ego Seysmoakusticheskoy Aktivnosti. Zapiski Gornogo In-ta. 2015;216:62—75. (in Russian).
---
For citation: Nosov V.V., Yamilova A.R., Zelensky N.A., Matviyan I.V. A Nondestructive Acoustic-Emission Technique for Examining the Strength of Welded Joints. MPEI Vestnik. 2017; 3:92—101. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-3-92-101.
