intelligent-lab

При эксплуатации конструкционных материалов, преждевременное внезапное разрушение которых может приводить к большим экономическим потерям и представлять угрозу для жизни людей и экологической обстановки, возникает актуальнейшая проблема, связанная с выявлением предвестников разрушения. Для этого необходимо чёткое понимание механизмов деформации, обеспечивающих диссипацию накачиваемой в материал энергии и как следствие последовательной перестройке микроструктуры, неизбежно заканчивающейся разрушением. Для изучения развития ансамбля дефектов требуются соответствующие методы мониторинга, обладающие высокой чувствительностью в как можно более широких диапазонах энергий. Среди современных методов, которые способны отследить динамику физических процессов, лежащих в основе пластической деформации, выделяется метод акустической эмиссии (АЭ), получивший широкое признание благодаря своей чрезвычайно высокой чувствительности к динамике дефектного ансамбля. Как показывают экспериментальные исследования, ансамбль дефектов, таких как дислокации и трещины, обладающих полями дальнодействующих упругих напряжений, демонстрирует дальнодействующие же корреляции в пространстве и времени, пространственно-временную и энергетическую масштабную инвариантность, что является признаком самоорганизованного критического поведения. Интерпретация сигналов АЭ, генерируемых развивающимся ансамблем дефектов, является нетривиальной сложной задачей, осуществимой лишь с привлечением объединённых усилий современного статистического подхода и современных методов нелинейной динамики.

Конкретная фундаментальная задача, на решение которой направлен проект, заключается в определении общих статистических закономерностей в появлении предвестников разрушения материалов на основе анализа сигналов акустической эмиссии.

Научная новизна исследований заключается в использовании комплексного подхода к обработке сигналов АЭ, отражающих сложную коллективную динамику дефектов. Именно рассмотрение сигналов с позиций статистического подхода и методов нелинейной динамики наиболее соответствует природе подготовки разрушения как нелинейному процессу в сложно-эволюционирующей открытой системе. Достижимость поставленной задачи обеспечивается бесспорной эффективностью и чрезвычайно высокой чувствительностью метода АЭ к динамике дефектного ансамбля. Кроме того, возможность получения предполагаемых результатов обеспечивается мощью и универсальностью статистического подхода и методов нелинейной динамики, обеспечивших огромный прогресс в исследовании разнообразнейших явлениях природы.