Савельев А.Н., Макаров А.В., Анисимов Д.О. «Особенности поведения продольных волновых пакетов в среднем сечении образца при его ступенчатом растяжении» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 12, с. 3-13 (2023)

Синергетический эмиссионный процесс на основе дислокаций материалов обеспечивают два механизма – накачка энергии в дислокационные структуры металла и совместный выход части этой энергии в виде мощной акустической эмиссии. Один из вариантов реализации этого процесса выполняется путем мелкоступенчатого нагружения образца. Такой вид нагрузки позволяет реализовать два процесса одновременно: одну группу дислокаций заряжать энергией, переводя ее в крайне возбужденное состояние, а другая группа дислокаций, достигнув при этом энергетического порога, выходит на поверхность кристаллической структуры металла и излучает акустический сигнал. В результате формируется синхронная мощная периодическая эмиссионная волна, характеризующая напряженно-деформационное состояние кристаллов металла на наноуровне. Синхронность эмиссионного излучения обеспечивает другая волна – деформационная, возникающая в процессе растяжения образца и распространяющаяся вдоль этого образца. Волна многократно проходит вдоль образца, образуя в его сечении сложную структуру напряжений. Эта структура важна тем, что определяет интенсивность эмиссионного сигнала. Для выявления особенностей протекания нагрузки от волновой части этого процесса во времени при многоступенчатом нагружении использована математическая модель. Разработанное на ее основе программное обеспечение позволяет оценить поведение многократно возникающей группы таких волн в рассматриваемом сечении образца. С помощью указанного программного обеспечения проведен численный эксперимент по исследованию изменения волновой нагрузки в среднем сечении образца при ее ступенчатом возрастании. Анализ результатов эксперимента показал, что варьирование видом тахограммы нагружения образца позволяет изменять в нем волновую нагрузку для достижения ее желаемого вида на определенном временном участке. Выбранный режим изменения напряжения в рассматриваемом сечении образца дает возможность управлять формой возникающего при этом эмиссионного сигнала.