ИЗМЕНЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ УПРУГИХ СВОЙСТВ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ

Автор: Константин Владимирович Курашкин

Организация: Институт проблем машиностроения РАН

Исследование нелинейных упругих свойств твердых тел с дефектами и неоднородностями мезоскопического масштаба представляет интерес для развития высокочувствительных методов нелинейной акустической диагностики, а также других приложений, например, акустического метода контроля остаточных напряжений в сварных соединениях [1]. В металлах структурная нелинейность связана с накоплением пластической деформации. При пластическом деформировании поликристаллического металла могут происходить накопление микродефектов, эволюция дислокационной структуры, фрагментация зерен, изменение текстуры, выделение новых фаз и некоторые другие процессы, которые заметно влияют на эффективные упругие свойства и скорости распространения упругих волн [2,3]. Исследование влияния пластического деформирования на нелинейные упругие свойства металлических сплавов актуально для дальнейшего развития методов нелинейной акустической диагностики.

Нелинейные упругие свойства изотропного твердого тела полностью описываются тремя независимыми модулями упругости третьего порядка, например, l, m и n. В твердом теле одним из проявлений нелинейности упругих свойств является акустоупругий эффект – зависимость скорости распространения упругой волны от статического напряжения. Модули упругости l, m и n можно определить в результате акустомеханических испытаний образцов по зависимостям скоростей продольной и двух поперечных упругих волн от внешнего статического напряжения.

Результаты акустомеханических испытаний образца из алюминиевого сплава показали, что при пластическом деформировании нелинейные модули упругости существенно изменяются, что объясняется накоплением структурной поврежденности.