Исследование процессов накопления повреждений и разрушения стеклопластиков в различных условиях деформирования по параметрам акустической эмиссии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Брянский Антон Александрович

• Брянский Антон Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Брянский Антон Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. 1 Механизмы, стадии и кинетика процесса разрушения полимерных

композиционных материалов

1.2 Методы регистрации процесса накопления повреждений в структуре полимерных композиционных материалов

1.3 Применение метода АЭ для регистрации и идентификации образующихся повреждений в полимерных композиционных материалах

1.3.1 Методы анализа данных акустической эмиссии

1.3.2 Идентификация повреждений полимерных композиционных материалов по регистрируемым параметрам акустической эмиссии

1.4. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. Материалы и методы проведения исследований

2.1. Материалы и методы подготовки образцов

2.2. Методика проведения механических испытаний и исследования структуры испытанных образцов

2.3. Методика регистрации и анализа акустической эмиссии при деформировании и разрушении ПКМ

2.4 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАДИЙНОСТИ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СТАТИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ

3.1. Оценка несущей способности полимерных композиционных материалов60

3.2. Анализ распределения значений амплитуды и частоты сигналов АЭ при испытании на трехточечный изгиб стеклопластика

3.3. Вейвлет-анализ сигналов АЭ при испытании на трехточечный изгиб стеклопластика

3.4. Кластерный анализ при испытании на статический трехточечный изгиб и растяжение стеклопластика

3.4.1. Испытания образцов из чистого связующего и определение

диапазонов характеристических частот

3.4.2. Испытания стеклопластиков статическим изгибом

3.4.3. Испытания статическим растяжением

3.5. Исследование влияния термоокислительного окисления на структуру ПКМ и процесс её разрушения с использованием методики двухстадийной кластеризации

3.6. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАДИЙНОСТИ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО РАСТЯЖЕНИЯ

4.1. Кластерный анализ

4.2. Вейвлет-декомпозиция

4.3. Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Охранные документы на результаты интеллектуальной деятельности

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акты о внедрении

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процессов накопления повреждений и разрушения стеклопластиков в различных условиях деформирования по параметрам акустической эмиссии»

Актуальность темы исследования

Увеличение доли использования и расширение сфер применения полимерных композиционных материалов (ПКМ) в современной промышленности обусловлено их высокой удельной прочностью, хемостойкостью, возможностью задания направленных механических свойств. Стеклопластики получили наибольшее распространение в промышленности, авиа-и судостроении. Однако, сложная структура таких материалов создаёт проблемы при проектировании и эксплуатации изделий из них, что особенно критично для ответственных деталей и конструкций. Комплексная структура полимерных композитов обуславливает многообразие образующихся повреждений, степень опасности которых зависит от их размера, интенсивности образования и стадии эксплуатации.

Исследование процесса накопления повреждений в стеклопластиках в условиях их деформирования является одной из важных задач оценки структурного состояния материала и возможности его дальнейшей эксплуатации. Для решения данных задач необходимо установление связи между механизмами разрушения, протекающих в условиях деформирования ПКМ и структурным состоянием материала. Одним из решений поставленных задач является разработка методик и средств определения образующихся повреждений, позволяющих количественно и качественно оценивать информацию о структурном состоянии ПКМ.

Степень разработанности темы

Акустическая эмиссия (АЭ) нашла широкое применение в качестве информативного метода анализа структурных изменений в условиях деформирования материалах, когда применение других методов неразрушающего контроля затруднено. Сигналы АЭ несут в себе информацию об образовании и развитии локальных дефектов, механизмах разрушения и степени их опасности.

Поиск методов анализа и интерпретации параметров сигналов АЭ является актуальной задачей в связи необходимостью достоверной оценки механизма разрушения по характеру сигналов АЭ, зарегистрированных при механическом нагружении изделий и конструкций из ПКМ.

Большой вклад в развитие теоретических и практических исследований основ анализа АЭ при деформации и разрушении материалов внесли такие российские и зарубежные ученые, как Г.А. Бигус, С.И. Буйло, Ю.Б. Дробот, В.И. Иванов, Д.Л. Мерсон, В.В. Муравьев, К. Оно, Аки К., Шиотани Т., А. Грин, М. Хамстед, Маркус Г.Р. Саус, Д. Кайзер, Годин Н., Гуткин Р. и другие. В большинстве научных работ описаны теоретические аспекты, моделирование разрушения материалов и распространения волн АЭ в материалах, обработки АЭ сигналов, зарегистрированных при разрушении, и причины их происхождения.

Активное использование статических методов показало эффективность применения комплексного анализа данных АЭ для интерпретации и понимания происходящих событий в структуре исследуемых материалов. Поиск эффективных методов оценки параметров регистрируемой АЭ позволяет в дальнейшем повысить качество и результативность исследования материалов в различных условиях внешнего воздействия.

Цель диссертационной работы заключается в установлении закономерностей и критериев оценки накопления повреждений и разрушения стеклопластиков по параметрам акустической эмиссии в условиях действия статических и циклических нагрузок.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ методов оценки повреждений и механизмов разрушения ПКМ.

2. Проведение экспериментальных исследований для установления связи между структурным состоянием стеклопластиков, полученных различными методами формования, и кинетикой развития и накопления повреждений в условиях статической и циклической деформации.

3. Разработка критериев идентификации повреждений стеклопластиков по параметрам регистрируемых сигналов АЭ.

4. Разработка методики определения показателей механических и эксплуатационных свойств стеклопластиков на основе метода АЭ при испытании образцов на статический изгиб, статическое и циклическое растяжение.

Объектом исследования являются структура и повреждения в образцах стеклопластиков, изготовленных с использованием связующих ЭДТ-69Н, DION FR 9300, Derakane 411-350 и стеклотканей Т10, Т11-ГВС-9, Ст-62004.

Предметом исследований являются кинетика и стадийность образования и развития структурных дефектов в исследуемых образцах стеклопластиков на основе анализа зарегистрированных сигналов АЭ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Установлена связь между исходным структурным состоянием, показателями механических свойств и кинетикой накопления повреждений стеклопластика в условиях статических и циклических деформаций. Раскрыто влияние технологических факторов изготовления стеклопластика на дефектность структуры, показатели механических свойств и кинетику накопления повреждений.

2. Выявлена связь между структурными изменениями при деформировании и разрушении стеклопластика и параметрами регистрируемых сигналов АЭ. Обоснована необходимость использования комплексов параметров АЭ для эффективного определения стадий разрушения стеклопластика.

3. Экспериментально показано влияние скорости нагружения на процесс образования и развитие повреждений в ПКМ в условиях статического деформирования изгибом и растяжением. Увеличение скорости деформирование приводит к увеличению масштаба образующихся повреждений. Сигналы АЭ, идентифицированные как излучение при расслоении стеклопластика, начинают превалировать над остальными типами повреждения матрицы при увеличении скорости деформации.

4. Сформулированы критерии оценки разрушения стеклопластика от действия статических и циклических нагрузок, основанные на результатах кластеризации сигналов АЭ и идентификации типов повреждений по спектрам Фурье с использованием нейронной сети.

Практическая значимость работы:

1. Разработана методика классификации регистрируемых сигналов АЭ и идентификации повреждений структурных компонентов стеклопластика на различных стадиях деформации и разрушения, основанная на способе двухстадийной кластеризации спектров Фурье сигналов АЭ с использованием алгоритмов самоорганизующейся карты Кохонена и ^средних.

2. Разработан способ оценки свойств среды, являющейся источниками АЭ, генерируемыми в результате образования и развития дефектов типа трещин, находящихся на различных расстояниях от приемника АЭ.

3. Результаты научной работы были внедрены в учебный процесс при курсовом и дипломном проектировании и использованы при чтении курсов на кафедре «Материаловедение и технология новых материалов».

На защиту выносятся:

1. Связь характера образования и кинетики развития повреждений с исходной структурой стеклопластиков и условиями механических воздействий.

2. Идентификация повреждений структурных компонентов стеклопластиков на различных стадиях деформации и разрушения, основанная на классификации регистрируемых сигналов АЭ методом двухстадийной кластеризации спектров Фурье сигналов АЭ с использованием алгоритмов самоорганизующейся карты Кохонена и ^средних.

3. Характер влияния технологических факторов на показатели механических свойств и кинетику образования и развития повреждений в стеклопластиках в условиях статических и циклических нагрузок.

4. Зависимости между стадийностью образующихся повреждений, характеризующих механизмы разрушения, и показателями механических и эксплуатационных свойств стеклопластика.

Методология и методы исследований

В работе использовались современные методы исследования структуры материалов и эволюции структурных изменений при механическом воздействии на материалы. Экспериментальные исследования проводились на базе оборудования центра коллективного пользования научным оборудованием «Новые материалы и технологии» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Комсомольский-на-Амуре государственный университет». Механические испытания выполнялись на универсальной испытательной машине Instron 3382. Микроскопические исследования проводились на оптическом микроскопе Nikon Eclipse MA200 и растровом электронном микроскопе Hitachi S 3400-N. Регистрация и анализ сигналов акустической эмиссии выполнялись с использованием системы на базе АЦП Adlink PCI-9812 и программного обеспечения AE Pro-2.0. Для расчета результатов экспериментальных исследований использовалось программное обеспечение MS Excel, Matlab.

Достоверность и обоснованность результатов обусловлена применением современных методов исследования в материаловедении (оптическая и электронная микроскопия, методы механических испытаний, метод акустической эмиссии, методы анализа экспериментальных данных), корректностью постановки задач и обоснованным выбором материалов исследования, достаточным объемом экспериментальных данных и обоснованностью представленных результатов.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции с международным участием «АПМАЭ» (г. Тольятти, 2018 г.); Advanced Materials with Hierarchical Structure for New

Technologies and Reliable Structures (г. Томск, 2016, 2018 г.); Международная научно-техническая конференция ICMTMTE (г. Севастополь, 2019 г.); «Far East Con» международной мультидисциплинарной конференции по промышленному инжинирингу и современным технологиям (г. Владивосток, 2018, 2019 и 2020 г.); Международной конференции АПП (г. Пермь, 2017 г., г. Тольятти, 2021 г.).

Публикации

По результатам исследований опубликовано 14 работ, из них 2 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 8 публикаций в зарубежных изданиях, входящих в перечни Web of Science или Scopus, 3 публикаций в журналах, сборниках научных трудов и трудов международных и всероссийских научно-технических конференций, получен один патент на изобретение.

Связь работы с государственными программами

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 19-38-90318/19, а также Российского научного фонда в рамках проектов № 21-1900896 и № 16-19-10149.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований, проведении экспериментальных исследований и их анализе, подготовке публикации и формировании выводов по работе.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четыре глав, выводов, списка литературы и приложений. Содержит 140 страниц основного текста, включая 14 таблиц, 49 рисунков и список литературы из 133 наименований.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Понимание процесса накопления повреждений в материале важно не только с точки зрения фундаментальной науки - прикладные исследования необходимы для установления связи между поврежденностью материала и его физическими свойствами, обеспечивающими надежность эксплуатации конструкции. Исследования и оценка данного процесса осуществимы методами разрушающего и неразрушающего контроля.

Процесс разрушения материала вне зависимости от вида нагружения начинается с локализации пластической деформации вблизи структурных неоднородностей и концентраторов напряжения. В общем виде данный процесс можно описать в виде формирования зоны пластической деформации, накопления в ней повреждений и последующего образования макротрещины. Закономерности формирования, зоны, размеры и кинетика определяются параметрами механики разрушения, которые зависят от структуры материала и локальных внутренних напряжений в нем [1].

В материалах, которые представляют собой композицию, как минимум, двух различных материалов, один компонент выступает элементом арматуры и обеспечивает прочность и жёсткость, второй компонент выступает средой распределения напряжения деформации по арматуре и называется матрицей. Уже такая структура обеспечивает минимум две границы фаз и, поскольку природа матрицы отличается от природы наполнителя, процесс разрушения композиционного материала будет выражен целым комплексом повреждений различных типов.

Решения вопроса типов повреждений, их размеров (масштабов), предпосылок их образования и последствий, к которым они приводят, в конкретном материале редко находят какое-либо прямое использование на практике или промышленном производстве. Постепенное расширение этих

знаний, поиск и накопление зависимостей и закономерностей могут выступить фундаментом развития методик диагностики и мониторинга.

1.1 Механизмы, стадии и кинетика процесса разрушения полимерных

композиционных материалов

В полимерных материалах можно выделить хрупкое и пластичное поведение при деформировании, подобно металлам, а также крэйзы в качестве механизмов разрушения. Хрупкое разрушение можно охарактеризовать малой деформацией при разрыве, не превышающей 1 - 3 %, и линейным характером диаграммы напряжения растяжения от деформации. Пластическое разрушение представляется несколькими механизмами. Однородное пластическое деформирование имеет две стадии: на первой стадии протекает линейно-упругое деформирование, на второй стадии деформирование становится нелинейным и необратимым. При необратимой деформации растяжением обычно образуется шейка, с дальнейшим её квазихрупким разрушением на макроуровне. Крэйзы в полимерах представляют собой трещины, противоположные края которых связаны ориентированными тонкими волокнами с порами между ними. В наполненных полимерах образуются крэйзоподобные зоны, вызываемые отклеиванием частиц и ориентированные перпендикулярно направлению растяжения [2].

Полимерные композиционные материалы состоят из полимерной матрицы и армирующего компонента. Матрица зачастую мягче и пластичнее материала армирующего элемента. В ПКМ материал матрицы играет важную роль удерживания волокон армирующего материала и распределения нагрузки по ним. Волокна при этом выполняют функцию обеспечения прочности и жесткости композиционного материала [3]. Армирование может быть выполнено непрерывными волокнами, рубленными волокнами, твёрдыми частицами и т.д.

Композиция с прочным армированием позволяет получить материал с высокими значениями удельных прочности и жёсткости. В качестве материала матрицы обычно используются термореактивные смолы, такие как эпоксидные и их модификации. Для армирования широкое применение нашли волокна из углерода, арамида и стекла [4].

Композиционные материалы могут быть представлены двумя уровнями гетерогенности. Первый уровень представляется микрогетерогенностью, обусловленной как минимум двумя фазами (волокна и матрица), формирующие микроструктуру материала. На втором уровне, материал представлен макрогетерогенностью, определяемой слоистой или иной структурой материала, которая обычно представлена набором слоев различной ориентации [3]. Различные уровни структуры ПКМ также оказывают влияние на процесс образования дефектов в условиях внешних механических воздействий [5].

На рисунке 1.1 изображены повреждения, полученные при изгибе стеклопластика на основе эпоксидного связующего. К основным наблюдаемым типам повреждений можно отнести растрескивание матрицы, потеря матрицей адгезии, в виде отклеивания волокон и образования расслоений, и «кинки». «Кинками» называются повреждения, получаемые при продольном сжатии волокон. На микроснимках (рисунок 1.1, г) данные повреждения выглядят как фрагменты композиционного материала, смещенные относительно направления слоя волокон.

Рисунок 1.1 - Микроснимки повреждений, образованных в структуре стеклопластика при трехточечном изгибе: а - растрескивание матрицы; б - отклеивание волокон; в - расслоение; г - «кинки»

В работе Markus G. R. Sause [6] классификация механизмов повреждения упрочнённых волокнами композитов производится на основе микро-, мезо- и макромасштабов (рисунок 1.2). К микромасштабным отнесены микротрещины в матрице и на поверхности матрица/волокно, излом волокон. Повреждения микромасштаба соотносятся с фундаментальными механизмами, описываемыми механикой разрушения, и возникают при разнообразных деформациях на макроуровне. При дальнейшем росте внешней нагрузки, микроповреждения растут и могут комплексно взаимодействовать друг с другом, образовывая повреждения мезоуровня. Когда повреждения достигают критического состояния, описываемого макромасштабом, нарушение структуры композита затрагивает соседние слои и накопленные повреждения приводят к существенной потере механических свойств материала [7].

Рисунок 1.2 - Масштабные уровни упрочненного волокнами композита: а - микромасштаб; б - мезомасштаб; в - макромасштаб

Микромасштабный уровень упрочненных волокнами композитов определяется типовыми размерами компонентов. В данном случае, диаметр и характеристическая длина волокон, измеряемые в микрометрах, определяют данный масштаб [6].

Одной из ключевых гипотез в механике разрушения является факт того, что отклонения от идеальной структуры всегда присутствуют в любом реальном материале. Подобные отклонения выступают концентраторами напряжений и регионами начала разрушения материала, оказывая влияние и на механические свойства изделий из ПКМ [8]. Упрочненным волокнами композитам присущи специфические дефекты микромасштаба, рассматриваемые как отклонения.

Полимерная матрица композиционного материала зачастую содержит поры, возникающие в ходе технологического процесса пропитки и отверждения из-за недостаточной текучести связующего, неэффективного удаления летучих компонентов или низкой адгезии смолы к армирующему элементу. Поры с наибольшим размером менее диаметра волокна относят к микропористости (рисунок. 1.3, а). На следующем размерном уровне (мезопористоть, размеры сопоставимы нескольким диаметрам волокон) поры часто контактируют с поверхностью волокон и образовывают участки непропитки, в которых волокна не поддерживаются материалом матрицы (рисунок. 1.3, б). Также дефектами

могут быть включениями (частицы пыли и пр.) и участки избыточного содержания связующего (рисунок 1.3, в и г). Другим типом дефектов, встречаемых во всех упрочнённых волокнами композитах, является искривление (волнистость) волокон. Разделяют плоскостную волнистость, перпендикулярную направлению измерения толщины, и внеплоскостную, вдоль направления измерения толщины [6]. Волнистость в большинстве случаев характерна для изделий из ПКМ, изготовленных ручной выкладкой слоев стеклоткани.

а)

ОООО ОО ОО

о о0оро

б)

ОООО рр

о© оооо

ш

- материал матрицы

в)

ОООО ор О Ов

ооЩо

ОООО

г)

ОООО

ООО о

ОооО ОООО

I I - материал волокон I I - включения

I I - пустоты I

Рисунок 1.3 - Дефекты структуры наполненного волокнами композита: а - микропоры; б - мезопоры; в - включения частиц; г - регион избыточного

содержания связующего

Но даже армированные волокнами материалы без внутренних дефектов имеют слабые места. Из-за того, что производственный процесс протекает при повышенных температурах (отверждение термореактивных смол, экзотермическая реакция отверждения), большинство полимерных композитов сохраняют остаточные напряжения и напряжения, вызванные усадкой связующего. Локальные разнонаправленные остаточные напряжения могут, как и способствовать повышению несущей способности в определённых направлениях внешних нагрузок, так и приводить к предварительному разрушению материала. Учитывать стоит и влияние условий эксплуатации изделия из ПКМ на изменение свойств полимерной матрицы и армирующего материала [9].

Методики классических механизмов разрушения сводятся к образованию и развитию одной доминантной трещины. Однако разрушение полимерных

композитов представляется образованием микротрещин, распределённых в объёме материала. Особенностью ПКМ является то, что разрушение редко происходит катастрофически и имеет тенденцию к прогрессивному образованию повреждений, распределённых по материалу [7, 10].

В работе Матвиенко и Иванова [11] отмечается, что в сложной структуре композитов возможно образование повреждений более 25 типов, среди которых можно выделить: расцепление волокон, отсоединение конца волокон, межслойная трещина, расколы, разрушения поперечным или продольным сдвигом, сдвиговое разрушение. Разнообразие механизмов разрушения делится на 4 группы основных механизмов: разрушение волокон, нарушение адгезии матрица/волокно, трещины в матрице, межслоевые трещины [12].

В зависимости от способа нагружения ПКМ преобладают различные типы повреждений. Нагружение растяжением может приводить к образованию таких повреждений, как растрескивание матрицы, нарушение адгезии между матрицей и волокном (отклеивание волокон), разрушение и выскальзывание волокон [4].

Напряжения вне плоскости слоев ПКМ, возникающие из-за особенностей геометрии структуры слоистого композита, могут приводить к расслоениям и повреждениям волокон [13]. Данные касательные напряжения создают изгибающий момент и, поскольку волокна не вносят существенного вклада в прочность в данном направлении, это приводит к образованию трещины расслоения [4,14].

Разрушение армирующих волокон - один из самых критичных типов разрушения полимерных композитов [15]. Повреждение волокон снижает способность конструкции выдерживать повышенную нагрузку. При одноосной растягивающей нагрузке, параллельной оси волокна, разрыв происходит при превышении нагрузки локальной прочности волокна. Однако такое разрушение одного волокна не обязательно приводит к разрушению структуры всего материала. Волокна по длине демонстрируют широкое распределение предельной прочности из-за колебаний диаметра волокна и внутренних дефектов на

микромасштабе [16]. Из-за подобного распределения прочности, слабые волокна преждевременно разрушаются, в то время как оставшиеся волокна несут нагрузку. Как следствие разрушения волокна, концентрация напряжений в месте разрыва вызывает нарушение сцепления матрицы с волокном, а также разрушение окружающей матрицы (рисунок 1.4, а) [6]. При сжатии вдоль направления армирования длинное волокно выступает в качестве колонны, поддерживаемой окружающим упругим материалом матрицы, и обладает низкой несущей способностью в данном случае. Волнообразная укладка и локальная непропитка волокон усугубляет данную нестабильность. Образующиеся микроповреждения характеризуются изгибным изломом волокон со смещением (рисунок 1.4, б), на макромасштабе возможно образования расслоений сжатия [4,17].

I I - материал матрицы I I - материал волокон

Рисунок 1.4 - Разрушение волокон полимерного композита при: а - растяжении;

б - сжатии

В структуре упрочненных волокнами полимерных композитах часто встречаются разрушения между волокнами, затрагивающие матрицу и границу матрица/волокно [18]. На рисунке 1.5 схематически изображенные повреждения между волокнами в условиях растягивающих и сжимающих нагрузок.

б)

000 0 осро ооо° оооо

I I - материал матрицы I I - материал волокон Рисунок 1.5 - Разрушения между волокнами полимерного композита: а - при растяжении; б - при сжатии

Процесс межволоконного разрушения представляется несколькими различающимися механизмами на микроуровне. В некоторой степени, всегда присутствует разрушение самого материала матрицы, но также и вероятно разрушение на границе раздела матрица/волокно. В микроскопическом масштабе можно различить процесс потери адгезии матрицы к волокну и вытягиванием волокон из матрицы. Частичная или полная потеря контакта волокна с матрицей или отклеивание волокон, образуются в условиях различных условий нагружения (рисунок 1.6, а и б). Вытягивание волокна (рисунок 1.6, в) из матрицы возможно только при растягивающей нагрузке, направленной параллельно оси волокна. В случае если сила адгезионного соединение волокна и матрицей достаточно высока - вместо этого происходит разрушение волокна.

Рисунок 1.6 - Микромасштабные межволокнные повреждения: а - отклеивание волокна при растяжении поперек волокон; б - отклеивание волокна при растяжении вдоль волокон; в - выскальзывание волокон

Мезомаштабный уровень в полимерных композитах определяется их составными элементами. Текстильные структуры, используемые в производстве слоистых пластиков, представляют собой переплетение нитей в виде слоя. Слой ткани, будучи помещённый в полимерную матрицу с образованием композиционной структуры, называется ламинатом. Мезомасштабный уровень представляет взаимодействие между этими различными слоями (ламинатами) и находится в диапазоне нескольких сотен микрометров. Мезоуровень представляется такими повреждениями, как внутри- и межслоевые расслоения (рисунок 1.7). Межволоконные повреждения отличаются от микромасштабных большими размерами, а выскальзывание волокон - выскальзыванием нитей [19].

Рисунок 1.7 - Повреждения слоистого композита на мезоуровне: а - внутрислоевые расслоения; б - межслоевые расслоения

Из-за большого количества механизмов разрушения на микро- и мезомасштабе, определение макроскопического разрушения композита обычно зависит от типа и характера нагрузки [20]. Масштаб варьируется от толщины ламината до полного размера конструкции. Таким образом, размеры этого масштаба могут колебаться от единиц до нескольких тысяч миллиметров.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Брянский Антон Александрович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ботвина Р. Л. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности / Л.Р. Ботвина; отв. ред. И.И. Новиков - М.: Наука. - 2008. - 334 с.

2. Баженов С. Л. Механика и технология композиционных материалов / С.Л. Баженов - Долгопрудный: Интеллект, 2014. - 328 с.

3. Vasiliev V. V. Advanced Mechanics of Composite Materials and Structures / V. V. Vasiliev, E. V. Morozov - 4th edition - Amsterdam: Elsevier, 2018. - 882 с.

4. Anderson TL. Fracture mechanics: Fundamentals and Applications / TL Anderson - 4th edition - Boca Raton: CRC press, 2017. - 661 с.

5. Орешко Е. И. Обзор критериев прочности материалов / Е. И. Орешко, В. С. Ерасов, Д. В. Гриневич, П. В. Шершак // Труды ВИАМ. - 2019. - №9(81). -С. 108 - 126.

6. Sause M. G. R. In situ monitoring of fiber-reinforced composites: theory, basic concepts, methods, and applications / M. G. R. Sause. - 1st edition - Cham: Springer, 2016. - 650 с.

7. Talreja R. Assessment of damage tolerance approaches for composite aircraft with focus on barely visible impact damage / R. Talreja, N. Phan // Composite Structures. - 2019. - Т. 219. - С. 1 - 7.

8. Kondratiev A. V. Relationships between the ultimate strengths of polymer composites in static bending, compression, and tension / A. V. Kondratiev, V. E. Gaidachuk, M. E. Kharchenko //Mechanics of Composite Materials. - 2019. - Т. 55. - №2. - С. 259 - 266.

9. Лаптев А. Б. Термодинамические характеристики старения полимерных композиционных материалов в условиях реальной эксплуатации / А. Б. Лаптев, Е. В. Николаев, Е. Д. Колпачков // Авиационные материалы и технологии. - 2018. - №3(52). - С. 80 - 88.

10. Guerrero J. M. Failure of hybrid composites under longitudinal tension: Influence of dynamic effects and thermal residual stresses / J. M. Guerrero, J. A. Mayugo, J. Costa, A. Turon // Composite Structures. - 2020. - Т. 233. - С. 111732.

11. Матвиенко Ю. Г. Метод акустической эмиссии в исследованиях разрушения композиционных материалов / Ю. Г. Матвиенко, В. И. Иванов, И. Е. Васильев, С. В. Елизаров, Д. В. Чернов // Живучесть и конструкционное материаловедение (ЖивКоМ-2016). - 2016. - С. 247 - 250.

12. Roundi W. Acoustic emission monitoring of damage progression in glass/epoxy composites during static and fatigue tensile tests / W. Roundi, A. El Mahi, A. El Gharad, J. L. Rebiere // Applied Acoustics. - 2018. - Т. 132. - С. 124 - 134.

13. Andrew J. J. Parameters influencing the impact response of fiber-reinforced polymer matrix composite materials: A critical review / J. J. Andrew, S. M. Srinivasan, A. Arockiarajan, H. N. Dhakal // Composite Structures. - 2019. - Т. 224. - С. 111007.

14. Arndt, C. M. Microscale investigation of transverse tensile failure of fiber-reinforced polymer composites / C. M. Arndt, P. DaBell, M. W. Czabaj //Mechanics of Composite, Hybrid and Multifunctional Materials, Volume 5. -Springer, Cham, 2019. - С. 209 - 212.

15. Joseph, A. P. K. Open hole and filled hole progressive damage and failure analysis of composite laminates with a countersunk hole / A. P. K. Joseph, P. Davidson, A. M. Waas // Composite Structures. - 2018. - Т. 203. - С. 523 - 538.

16. Tanaka, T. Estimation of tensile strength distribution for carbon fiber with diameter variation along fiber / T. Tanaka, H. Nakayama, A. Sakaida, N. Horikawa // Journal of the Society of Materials Science, Japan. - 1999. - Т. 48. - №6. - С. 90 - 97.

17. Paimushin, V. N. Mechanics of unidirectional fiber-reinforced composites: Buckling modes and failure under compression along fibers / V. N. Paimushin, S. A. Kholmogorov, R. K.Gazizullin // Mechanics of Composite Materials. - 2018. -Т. 53. - №6. - С. 737 - 752.

18. Fedulov, B. N. Failure analysis of laminated composites based on degradation parameters / B. N. Fedulov, A. N. Fedorenko, M. M. Kantor, E. V. Lomakin // Meccanica. - 2018. - Т. 53. - №. 1. - С. 359 - 372.

19. Чернякин, С. А. Экспериментальное исследование трещиностойкости полимерных композиционных материалов на основе углеволокна по типу расслоения / С. А. Чернякин // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2021. - Т. 20. -№. 1. - С. 97 - 108.

20. Vieira, P. R. Experimental fatigue behavior of pultruded glass fibre reinforced polymer composite materials / P. R. Vieira, E. M. L. Carvalho, J. D. Vieira, R. D. Toledo Filho // Composites Part B: Engineering. - 2018. - Т. 146. - С. 69-75.

21. Kumar, C. S. Acoustic emission characterisation of failure modes in hemp/epoxy and glass/epoxy composite laminates / C. S. Kumar, V. Arumugam, S. Sajith, H. N. Dhakal, R. John // Journal of Nondestructive Evaluation. - 2015. - Т. 34. - №4. - С. 1 - 11.

22. Godin, N. Clustering of acoustic emission signals collected during tensile tests on unidirectional glass/polyester composite using supervised and unsupervised classifiers / N. Godin, S. Huguet, R. Gaertner, L. Salmon //Ndt & E International. -2004. - Т. 37. - №4. - С. 253 - 264.

23. Батаев, А. А. Композиционные материалы: строение, получение, применение: Учебник / А. А. Батаев, В. А. Батаев - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 384 с.

24. Рыжова, Т. Б. Изучение деградации структуры нагруженного углепластика с помощью двух акустических методов / Т. Б. Рыжова, И. В. Гулевский, А. Н. Шаныгин, Ю. С. Петронюк, Е. С. Мороков, В. М. Левин // Материалы III Отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов, КИМИЛА 2018. - 2018. - С. 406 - 417.

25. Петронюк, Ю. С. Изучение динамики развития микродефектов в углепластиках под воздействием механических нагрузок методами

ультразвуковой микроскопии / Ю. С. Петронюк, В. М. Левин, Е. С. Мороков, Т. Б. Рыжова, А. В. Чернов, И. В. Гулевский // Известия Российской академии наук. Серия физическая. - 2016. - Т. 80. - №10. - С. 1363 - 1368.

26. Zorko, D. High cycle fatigue behaviour of autoclave-cured woven carbon fibre-reinforced polymer composite gears / D. Zorko, J. Tavcar, M. Bizjak, R. Sturm, Z. Bergant // Polymer Testing. - 2021. - Т. 102. - С. 107339.

27. Naranjo-Lozada, J. Tensile properties and failure behavior of chopped and continuous carbon fiber composites produced by additive manufacturing / J. Naranjo-Lozada, H. Ahuett-Garza, P. Orta-Castanon, W. M. Verbeeten, D. Saiz-Gonzalez // Additive Manufacturing. - 2019. - Т. 26. - С. 227 - 241.

28. Lomov, S. V. Full-field strain measurements in textile deformability studies / S. V. Lomov, P. Boisse, E. Deluycker, F. Morestin, K. Vanclooster, D. Vandepitte, I. Verpoest, A. Willems // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. -2008. - Т. 39. - №8. - С. 1232 - 1244.

29. Scott, A. E. Influence of voids on damage mechanisms in carbon/epoxy composites determined via high resolution computed tomography / A. E. Scott, I. Sinclair, S. M. Spearing, M. N. Mavrogordato, W. Hepples // Composites Science and Technology. - 2014. - Т. 90. - С. 147 - 153.

30. Gornet, L. Rapid determination of the high cycle fatigue limit curve of carbon fiber epoxy matrix composite laminates by thermography methodology: Tests and finite element simulations / L. Gornet, O. Wesphal, C. Burtin, J. L. Bailleul, P. Rozycki, L. Stainier // Procedia Engineering. - 2013. - Т. 66. - С. 697 - 704.

31. Abello, L. S. Fast prediction of the fatigue behavior of short fiber reinforced thermoplastics from heat build-up measurements / L. S. Abello, Y. Marco, V. Le Saux, G. Robert, P. Charrier // Procedia Engineering. - 2013. - Т. 66. - С. 737 -745.

32. Чернышев, С. Л. Особенности теплового неразрушающего контроля ударных повреждений изделий из полимерных композиционных материалов / С. Л. Чернышев, М. Ч. Зиченков, В. И. Голован, А. М. Зайцев, Е. А. Казьмин, И. Е.

Ковалев, А. Б. Корнилов, Г. А. Корнилов, А. В. Смотров, А. А. Чернявский, А. О. Шустров //Дефектоскопия. - 2020. - №9. - С. 28 - 39.

33. Francis, D. Shearography technology and applications: a review / D. Francis, R. P. Tatam, R. M. Groves // Measurement science and technology. - 2010. - Т. 21. -№10. - С. 102001.

34. Косенко, Е. А. Методы неразрушающего контроля изделий машиностроения, изготовленных из полимерных композиционных материалов (обзор) / Е. А. Косенко //Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2020. - №1. - С. 12 - 17.

35. Bohse, J. Micromechanics and acoustic emission analysis of the failure process of thermoplastic composites / J. Bohse, G. Kroh //Journal of materials science. -1992. - Т. 27. - №2. - С. 298 - 306.

36. Cuadra, J. Damage quantification in polymer composites using a hybrid NDT approach / J. Cuadra, P. A. Vanniamparambil, K. Hazeli, I. Bartoli, A. Kontsos // Composites Science and Technology. - 2013. - Т. 83. - С. 11 - 21.

37. Unnthorsson, R. Monitoring the evolution of individual AE sources in cyclically loaded FRP composites / R. Unnthorsson, T. P. Runarsson, M. T. Jonsson // Journal of Acoustic Emission. - 2007. - Т. 25. - С. 253 - 259.

38. Sause, M. G. R. Quantification of failure mechanisms in mode-I loading of fiber reinforced plastics utilizing acoustic emission analysis / M. G. R. Sause, T. Müller, A. Horoschenkoff, S. Horn // Composites science and technology. - 2012. - Т. 72. - №2. - С. 167 - 174.

39. Eitzen, D. G. Acoustic emission: establishing the fundamentals / D. G. Eitzen, H. N. G. Wadley // Journal of research of the National Bureau of Standards. - 1984. -Т. 89. - №1. - С. 75 - 100.

40. Потапов, А. И. Методы неразрушающего контроля и диагностики прочности изделий из полимерных композиционных материалов / А. И. Потапов, В. Е. Махов // Дефектоскопия. - 2018. - №3. - С. 7 - 19.

41. Степанова, Л. Н. Прочностные испытания лонжерона из углепластика с использованием методов акустической эмиссии и тензометрии / Л. Н.

Степанова, Е. С. Петрова, В. В. Чернова // Дефектоскопия. - 2018. - №4. - С. 24 - 30.

42. Hill, E. V. K. Neural Network Burst Pressure Prediction In Tall Graphite-Epoxy Pressure Vessels From Acoustic Emission Data / E. V. K. Hill, C. J. Foti, N. Y. Leung, A. E. Palacios // Journal of Acoustic Emission. - 2012. - Т. 30.

43. Emamian, V. Robust clustering of acoustic emission signals using the Kohonen network / V. Emamian, M. Kaveh, A. H. Tewfik // 2000 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. Proceedings (Cat. No. 00CH37100). - IEEE, 2000. - Т. 6. - С. 3891 - 3894.

44. Грешников, В. А. Акустическая эмиссия / В. А. Грешников, Ю. Б. Дробот. -М.: Изд-во стандартов. - 1976. - Т. 272. - 126 с.

45. Овчарук, В. Н. Регистрация и обработка акустико-эмиссионной информации в многоканальных системах: монография / В. Н. Овчарук, Ю. А. Пурисев. -Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2017. - 116 с.

46. Буйло, С. И. Физико-механические, статистические и химические аспекты акустико-эмиссионной диагностики: монография / С. И. Буйло ; Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2017. - 184 с.

47. Буйло, С. И. Диагностика предразрушающего состояния по амплитудным и временным инвариантам потока актов акустической эмиссии / С. И. Буйло // Дефектоскопия. - 2004. - №8. - С. 79 - 83.

48. Jung, D. Change in B-value by ae propagation length in CFRP / D. Jung, Y. Mizutani, A. Tdoroki, Y. Suzuki // Journal of Acoustic Emission. - 2016. - Т. 33.

- С. S123 - S123.

49. Rao, M. Analysis of b-value and improved b-value of acoustic emissions accompanying rock fracture / M. Rao, K. J. P. Lakshmi // Current science. - 2005.

- С. 1577 - 1582.

50. Aki, K. Maximum likelihood estimate of b in the formula log N= a-bM and its confidence limits / K. Aki // Bull. Earthq. Res. Inst., Tokyo Univ. - 1965. - Т. 43. - С. 237-239.

51. Shiotani, T. Evaluation of progressive failure using AE sources and improved b-value on slope model tests / T. Shiotani // Progress in Acoustic Emission VII, JSNDI. - 1994. - С. 529 - 534.

52. Shiotani, T. Recent Advances of AE Technology for Damage Assessment of Infrastructures / T. Shiotani // Journal of Acoustic Emission. - 2012. - Т. 30. - С. 76 - 99.

53. Щербаков, И. П. Конкурентное накопление повреждений внутри и между зерен при разрушении гранита при повышенных температурах / И. П. Щербаков, А. Е. Чмель // Геология и геофизика. - 2016. - Т. 57. - №11. - С. 2084 - 2091.

54. Kurz, J. H. Stress drop and stress redistribution in concrete quantified over time by the b-value analysis / J. H. Kurz, F. Finck, C. U. Grosse, H. W. Reinhardt // Structural health monitoring. - 2006. - Т. 5. - №1. - С. 69 - 81.

55. Calabrese, L. Use of cluster analysis of acoustic emission signals in evaluating damage severity in concrete structures / L. Calabrese, G. Campanella, E. Proverbio //Journal of Acoustic Emission. - 2010. - Т. 28. - С. 129 - 141.

56. Лавров, А. В. Пространственная локализация разрушения как причина вариаций амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии / А. В. Лавров // Акустический журнал. - 2005. - Т. 51. - №3. - С. 383 - 390.

57. Степанова, Л. Н. Акустико-эмиссионный контроль раннего зарождения дефектов в образцах из углепластика при статическом и тепловом нагружении / Л. Н. Степанова, В. В. Чернова, И. С. Рамазанов // Дефектоскопия. - 2020. - №10. - С. 12 - 23.

58. Махутов, Н. А. Влияние полосы пропускания частотных фильтров на параметры импульсов акустической эмиссии / Н. А. Махутов, И. Е. Васильев,

Д. В. Чернов, В. И. Иванов, С. В. Елизаров // Дефектоскопия. - 2019. - №3. -

C. 7 - 14.

59. De Oliveira, R. Health monitoring of FRP using acoustic emission and artificial neural networks / R. De Oliveira, A. T. Marques // Computers & structures. -2008. - Т. 86. - №3-5. - С. 367 - 373.

60. Bohmann, T. Acoustic emission of material damages in glass fibre-reinforced plastics / T. Bohmann, M. Schlamp, I. Ehrlich // Composites Part B: Engineering. - 2018. - Т. 155. - С. 444 - 451

61.Heidary, H. Clustering of acoustic emission signals collected during drilling process of composite materials using unsupervised classifiers / H. Heidary, N. Z. Karimi, M. Ahmadi, A. Rahimi, A. Zucchelli // Journal of Composite Materials. - 2015. - Т. 49. - №5. - С. 559 - 571

62. Calabrese, L. Noise removal by cluster analysis after long time AE corrosion monitoring of steel reinforcement in concrete / L. Calabrese, G. Campanella, E. Proverbio // Construction and Building Materials. - 2012. - Т. 34. - С. 362 - 371.

63. Crivelli, D. Development of an artificial neural network processing technique for the analysis of damage evolution in pultruded composites with acoustic emission /

D. Crivelli, M. Guagliano, A. Monici // Composites Part B: Engineering. - 2014. -Т. 56. - С. 948 - 959

64. Saeedifar, M. Clustering of interlaminar and intralaminar damages in laminated composites under indentation loading using Acoustic Emission / M. Saeedifar, M. A. Najafabadi, D. Zarouchas, H. H. Toudeshky, M. Jalalvand // Composites Part B: Engineering. - 2018. - Т. 144. - С. 206 - 219

65. Gutkin, R. On acoustic emission for failure investigation in CFRP: Pattern recognition and peak frequency analyses / R. Gutkin, C. J. Green, S. Vangrattanachai, S. T. Pinho, P. Robinson, P. T. Curtis // Mechanical systems and signal processing. - 2011. - Т. 25. - №4. - С. 1393 - 1407.

66. Godin, N. Integration of the Kohonen's self-organising map and k-means algorithm for the segmentation of the AE data collected during tensile tests on cross-ply

composites / N. Godin, S. Huguet, R. Gaertner // Ndt & E International. - 2005. -Т. 38. - №4. - С. 299 - 309

67. Marec, A. Damage characterization of polymer-based composite materials: Multivariable analysis and wavelet transform for clustering acoustic emission data / A. Marec, J. H. Thomas, R. El Guerjouma // Mechanical systems and signal processing. - 2008. - Т. 22. - №6. - С. 1441 - 1464

68. Karimi, N. Z. Analysis of damage mechanisms in drilling of composite materials by acoustic emission / N. Z. Karimi, G. Minak, P. Kianfar // Composite Structures. - 2015. - Т. 131. - С. 107 - 114

69. Махутов, Н. А. Спектральный акусто-эмиссионный анализ процесса деформирования и повреждения / Н. А. Махутов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2018. - Т. 84. - №10. - С. 53 - 58.

70. Sause, M. G. R. On use of signal features for Acoustic Emission source identification in fibre-reinforced composites / M. G. R. Sause // Journal of Acoustic Emission. - 2018. - Т. 35. - С. 1 - 12.

71. Растегаев, И. А. Локация шумоподобных источников акустической эмиссии способом спектрального подобия / И. А. Растегаев, А. В. Данюк, А. Ю. Виноградов, Д. Л. Мерсон, А. В. Чугунов // Дефектоскопия. - 2013. - №10. -С. 3 - 13.

72. Sause, M. G. R. Acoustic emission source identification in large scale fibre reinforced composites / M. G. R. Sause // Journal of Acoustic Emission. - 2016. -Т. 33. - С. S223.

73. Willems, F. Detecting the critical strain of fiber reinforced plastics by means of acoustic emission analysis / F. Willems, J. Benz, C. Bonten // Journal of Acoustic Emission. - 2016. - Т. 33.

74. Nikbakht, M. Delamination evaluation of composite laminates with different interface fiber orientations using acoustic emission features and micro visualization / M. Nikbakht, J. Yousefi, H. Hosseini-Toudeshky, G. Minak //Composites Part B: Engineering. - 2017. - Т. 113. - С. 185 - 196.

75. Ramesh, C. Effect of hydrolytic ageing on Kevlar/polyester using acoustic emission monitoring / C. Ramesh, H. Ragesh, V. Arumugam, A. J. Stanley // Journal of Nondestructive Evaluation. - 2012. - Т. 31. - №2. - С. 140 - 147

76. Ech-Choudany, Y. Unsupervised clustering for building a learning database of acoustic emission signals to identify damage mechanisms in unidirectional laminates / Y. Ech-Choudany, M. Assarar, D. Scida, F. Morain-Nicolier, B. Bellach // Applied Acoustics. - 2017. - Т. 123. - С. 123 - 132.

77. Li, L. Cluster analysis of acoustic emission signals for 2D and 3D woven glass/epoxy composites / L. Li, S. V. Lomov, X. Yan, V. Carvelli // Composite Structures. - 2014. - Т. 116. - С. 286 - 299.

78. Борщев, А. В. Полимерные композиционные материалы в автомобильной промышленности / А. В. Борщев, Ю. А. Гусев // Авиационные материалы и технологии. - 2014. - №S2. С. 34 - 38.

79. Kensche, C. W. Fatigue of composites for wind turbines / C. W. Kensche // International journal of fatigue. - 2006. - Т. 28. - №10. - С. 1363 - 1374.

80. Nash, N. H. Effect of environmental conditioning on the properties of thermosetting-and thermoplastic-matrix composite materials by resin infusion for marine applications / N. H. Nash, A. Portela, C. I. Bachour-Sirerol, I. Manolakis, A. J. Comer // Composites Part B: Engineering. - 2019. - Т. 177. - С. 107271.

81. Давыдова, И. Ф. Стеклопластики-многофункциональные композиционные материалы / И. Ф. Давыдова, Н. С. Кавун // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - №S. - С. 253 - 260.

82. Колобков, А. С. Полимерные композиционные материалы для различных конструкций авиационной техники (обзор) / А. С. Колобков // Труды ВИАМ. - 2020. - №6-7(89). - С. 38 - 44.

83. Azadi, M. Tensile loading rate effect on mechanical properties and failure mechanisms in open-hole carbon fiber reinforced polymer composites by acoustic emission approach / M. Azadi, H. Sayar, A. Ghasemi-Ghalebahman, S. M. Jafari // Composites Part B: Engineering. - 2019. - Т. 158. - С. 448 - 458.

84. Мухаметов, Р. Р. Свойства связующего ЭДТ-69Н и ПКМ на его основе / Р. Р. Мухаметов, А. П. Петрова, С. А. Пономаренко, Е. В. Долгова, Б. Ф. Павлюк // Труды ВИАМ. - 2018. - №4(64).

85. Зубарев, Ю. М. Особенности лезвийной обработки резанием заготовок из полимерных композиционных материалов / Ю. М. Зубарев, А. В. Приемышев, А. С. Заостровский // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2018. - №2. - С. 40 - 48.

86. Chandarana, N. Damage identification in composites through acoustic emission monitoring / N. Chandarana, E. Ramasso, C. Soutis, M. Gresil // Journal of Acoustic Emission. - 2019. - Т. 36. - С. 91 - 96.

87. Angulo, A. Structural Health Monitoring of Crack Initiation and Growth in Mooring Chains using FEA Methods for Acoustic Emission Characterisation / A. Angulo, H. Yang, J. Tang, A. Khadimallah, S. Soua // Journal of Acoustic Emission. - 2019. - Т. 36. - С. S107 - S111.

88. Зубова, Е. М. Анализ сигналов акустической эмиссии в образцах конструкционного стеклопластика до и после температурного старения при испытаниях на растяжение / Е. М. Зубова, Д. С. Лобанов // Математическое моделирование в естественных науках. - 2018. - Т. 1. - С. 364 - 367.

89. Клюев, В. В. Неразрушающий контроль. Том 3. Ультразвуковой контроль / В. В. Клюев. - М.: Машиностроение. - 2004. - Т. 3. - 864 с.

90. Bashkov, O. V. A soft and hardware complex for recording and processing of acoustic emission signals and for location and identification of their sources / O. V. Bashkov, E. E. Parfenov, T. I. Bashkova // Instruments and Experimental Techniques. - 2010. - Т. 53. - №5. - С. 682 - 687.

91. Иванов В. И. Классификация источников акустической эмиссии / В. И. Иванов, С. П. Быков // Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций. - 1985. - №1. - С. 67 - 74.

92. Иванов, В. И. Акустическая эмиссия в процессе когерентного разрушения / В. И. Иванов // Доклады АН СССР. - 1986. - Т. 287. - №2. - С. 302 - 306.

93. Иванов, В. И. Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений / В. И. Иванов, В. М. Белов. - М.: Машиностроение. - 1981. -113 с.

94. Основы диагностики технических устройств и сооружений: коллективная монография / Бигус Г. А., Даниев Ю. Ф., Быстрова Н. А., Галкин Д. И. - 2-е изд. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. - 445 с.

95. Sun Q. Failure criteria of unidirectional carbon fiber reinforced polymer composites informed by a computational micromechanics model / Q. Sun, G. Zhou, Z. Meng, H. Guo, Z. Chen, H. Liu, H. Kang, X. Su // Composites Science and Technology. - 2019. - Т. 172. - С. 81 - 95.

96. Shiotani, T. Application of the AE Improved b-Value to Quantiative Evaluation of Fracture Process in Concrete-Materials / T. Shiotani // Journal of acoustic emission. - 2001. - Т. 19. - С. 118 - 133.

97. Bracewell, R. N. The fourier transform / R. N. Bracewell // Scientific American. -1989. - Т. 260. - №6. - С. 86 - 95.

98. Randy, K. Y. Wavelet theory and its application / K. Y. Randy, K. Young -Boston: Kluwer academic press. - 1993. - 223 С.

99. Graps, A. An introduction to wavelets / A. Graps // IEEE computational science and engineering. - 1995. - Т. 2. - №2. - С. 50 - 61.

100. Daubenchies, I. Orthonormal bases of compactly supported wavelets / I. Daubenchies // Communications on Pure and Applied Mathematics. - 1988. - Т. 41. - С. 906 - 966.

101. Daubenchies, I. The wavelet transform, time-frequency localization and signal analysis / I. Daubenchies // IEEE Trans. Inf. Theory. - 1990. - Т. 36. - С. 961 -1005.

102. Hartigan J. A. Clustering algorithms / J. A. Hartigan. - New York: John Wiley & Sons, Inc., 1975. - 351 С.

103. Kohonen, T. The self-organizing map / T. Kohonen // Neurocomputing. - 1998. -Т. 21. - №1-3. - С. 1 - 6.

104. Hamam, Z. Modelling of fiber break as Acoustic Emission Source in Single Fiber Fragmentation Test: comparison with experimental results / Z. Hamam, N. Godin, C. Fusco, T. Monnier // Journal of Acoustic Emission. - 2018. - Т. 35. - C. 1 - 6.

105. Enoki, M. Evaluation of deformation behavior in LPSO-magnesium alloys by AE clustering and inverse analysis / M. Enoki, Y. Muto, T. Shiraiwa // Journal of Acoustic Emission. - 2016. - Т. 33. - С. 145 - 150.

106. Chernov, D. Features of the AE testing of equipment on operating mode / D. Chernov, S. Elizarov, V. Barat, I. Vasilyev // Journal of Acoustic Emission. -2016. - Т. 33. - С. 1 - 10.

107. Башков, О. В. Исследование разрушения полимерных композиционных материалов методом акустической эмиссии / О. В. Башков, А. А. Брянский, Х. Кхун, Ф. Бао // LVIII Международная конференция "Актуальные проблемы прочности": межд. конф. (Пермь, 16 - 19 мая). Пермь: ИМСС УрО РАН. - 2017 - С. 167.

108. Маркова, М. А. Исследование влияния углеродных волокон и технологий получения композитов на свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / М. А. Маркова, П. Н. Петрова // Перспективные материалы. - 2020. - №11. - С. 59 - 68.

109. Bashkov, O. V. Diagnostics of glass fiber reinforced polymers and comparative analysis of their fabrication techniques with the use of acoustic emission / O. V. Bashkov, A. A. Bryansky, S. V. Panin, V. I. Zaikov // AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing. - 2016. - Т. 1783. - № 1. - С. 020012.

110. Bashkov, O. V. Diagnostics of polymer composite materials and analysis of their production technology by using the method of acoustic emission / O. V. Bashkov,

A. E. Protsenko, A. A. Bryanskii, R. V. Romashko // Mechanics of Composite Materials. - 2017. - Т. 53. - № 4. - С. 533 - 540.

111. Брянский, А.А. Акустическая эмиссия в исследовании механизмов разрушения полимерных композиционных материалов / А. А. Брянский, О.

B. Башков, Х. Х. Кхун // Актуальные проблемы акустической эмиссии

(АПМАЭ-2018): Всероссийская конф. с междунар. участием (Тольятти, 28 мая-1 июня 2018г.). - Тольяттинский государственный университет. - 2018. - С. 97.

112. Bashkov, O. V. Bearing capacity of polymer composite materials determination by parameters of registered acoustic emission / O. V. Bashkov, A. A. Bryansky, O. G. Shakirova // Materials Today: Proceedings. - 2019. - Т. 19. - С. 2434 - 2437.

113. Arumugam, V. Acoustic emission characterization of failure modes in GFRP laminates under mode I delamination / V. Arumugam, S. Sajith, A. J. Stanley // Journal of Nondestructive Evaluation. - 2011. - Т. 30. - №3. - С. 213 - 219.

114. Деев, И. С. Исследование методом сканирующей электронной микроскопии деформации микрофазовой структуры полимерных матриц при механическом нагружении / И. С. Деев, Е. Н. Каблов, Л. П. Кобец, Л. В. Чурсова //Труды ВИАМ. - 2014. - №7.

115. Деев, И. С. Исследование микроструктуры и особенностей разрушения эпоксидных полимеров и композиционных материалов на их основе / И. С. Деев, Л. П. Кобец // Материаловедение. - 2010. - №5. - С. 8 - 16.

116. Деев, И. С.. Исследование микроструктуры и особенностей разрушения эпоксидных полимеров и композиционных материалов на их основе (окончание) / И. С., Деев Л. П. Кобец // Материаловедение. - 2010. - №6. - С. 13 - 18.

117. Bryansky A. A. PCM Bearing Capacity Prediction Criteria Development Based on Registered AE Parameters / A. A. Bryansky, O. V. Bashkov, I. O. Bashkov, D. B. Solovev // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing. - 2020. - Т. 459. - № 6. - С. 062105.

118. Ativitavas, N. Identification of fiber breakage in fiber reinforced plastic by low-amplitude filtering of acoustic emission data / N. Ativitavas, T. J. Fowler, T. Pothisiri // Journal of Nondestructive Evaluation. - 2004. - Т. 23. - №1. - С. 21 -36.

119. Aggelis, D. G. Effect of plate wave dispersion on the acoustic emission parameters in metals / D. G. Aggelis, T. E. Matikas // Computers & Structures. - 2012. - Т. 98. - С. 17 - 22

120. Khon, H. Failure Analysis of Polymer Blinder Using Acoustic Emission Method / H. Khon, O. V. Bashkov, A. A. Bryansky, D. B. Solovev // Materials Science Forum. - Trans Tech Publications Ltd. - 2020. - Т. 992. - С. 1030 - 1035.

121. De Groot, P. J. Real-time frequency determination of acoustic emission for different fracture mechanisms in carbon/epoxy composites / P. J. De Groot, P. A. M. Wijnen, R. B. F. Janssen // Composites Science and Technology. - 1995. - Т. 55. - №4. - С. 405 - 412

122. Zhou, W. Acoustic emission based on cluster and sentry function to monitor tensile progressive damage of carbon fiber woven composites / W. Zhou, P. Zhang, Y. Zhang // Applied Sciences. - 2018. - Т. 8. - №11. - С. 2265

123. Hao, W. Acoustic emission monitoring of damage progression in 3D braiding composite shafts during torsional tests / W. Hao, Z. Yuan, C. Tang, L. Zhang, G. Zhao, Y. Luo // Composite Structures. - 2019. - Т. 208. - С. 141 - 149.

124. Boominathan, R. Acoustic emission characterization of the temperature effect on falling weight impact damage in carbon/epoxy laminates / R. Boominathan, V. Arumugam, C. Santulli, A. A. P. Sidharth, R. A. Sankar, B. T. N. Sridhar // Composites Part B: Engineering. - 2014. - Т. 56. - С. 591 - 598.

125. Nazmdar Shahri, M. Damage evaluation of composite materials using acoustic emission features and Hilbert transform / M. Nazmdar Shahri, J. Yousefi, M. Fotouhi, M. Ahmadi Najfabadi // Journal of Composite Materials. - 2016. - Т. 50. - №14. - С. 1897 - 1907.

126. Пат. 2737235 C1G01N Российская Федерация. Способ идентификации источников акустической эмиссии / О. В. Башков, Кхун Хан Хту Аунг, И. О. Башков, А. А. Брянский - № 2020115070; опубл. 26.11.2020, Бюл. № 33. -14 c.

127. Bryansky, A. A. Investigation of the Staging of Damage Accumulation in Polymer Composite Materials during Bending and Tensile Tests / A. A. Bryansky, O. V. Bashkov, D. P. Malysheva, D. B. Solovev // Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications Ltd. - 2021. - Т. 887. - С. 116 - 122.

128. Брянский, А.А. Кластеризация сигналов акустической эмиссии при анализе кинетики накопления повреждений в полимерном композиционном материале / А. А. Брянский, О. В. Башков // Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии»(АПМАЭ-2021). - 2021. - С. 124 - 125.

129. Morioka, K. Effect of lay-up sequences on mechanical properties and fracture behavior of CFRP laminate composites / K. Morioka, Y. Tomita // Materials Characterization. - 2000. - Т. 45. - №2. - С. 125 - 136.

130. Klasztorny, M. Modelling, simulation and experimental validation of bend tests on GFRP laminate beam and plate specimens / M. Klasztorny, D. Nycz, R. Labuda // Composite Structures. - 2018. - Т. 184. - С. 604 - 612.

131. Брянский, А. А. Исследование термоокислительного старения ПКМ с использованием метода акустической эмиссии / А. А. Брянский, О. В. Башков, Д. П. Малышева // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. -2021. - Т. 26ю - № 3. - С. 155 - 168.

132. Брянский, А. А. Идентификация источников акустической эмиссии в полимерном композиционном материале в условиях циклического растяжения / А. А. Брянский, О. В. Башков // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. - 2021. - № 3. - С. 19 - 27.

133. Башков, О. В. Идентификация источников акустической эмиссии при циклическом нагружении используемого в кораблестроении полимерного композиционного материала (на английском языке) / О. В. Башков, А. А. Брянский, Т. И. Башкова // Морские интеллектуальные технологии. - 2021. -Т. 2 - № 2 - С. 28 - 33.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Охранные документы на результаты интеллектуальной

деятельности

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акты о внедрении