Methods for assessing stress-strain states of brittle strain sensitive coatings

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Early prediction of an emergency situation is of great importance, especially for objects with high accident costs. This is due to the fact that, according to the signals of early diagnosis, it is possible to stop the development of an emergency before it enters an irreversible phase, when it is already necessary to consider the consequences of the accident. There are two important aspects to this work. Firstly, the timely detection of the signal at the beginning of the development of abnormal operation of the equipment; secondly, it is necessary to clearly filter out false signals, since they can lead to unmotivated shutdown of the equipment and economic losses.The way out of this situation is seen in the combination of different methods, so that different interferences, which are fundamental for one method, have little effect on the results given by another method. This approach, together with appropriate processing of the results, will provide reliable data at the beginning of the emergency development of the process.This article discusses highly sensitive methods of early diagnosis to determine the time of safe operation of equipment when a signal of the onset of an emergency process is detected. This al-lows an informed decision to be made in the presence of an emergency development model: to stop work immediately or to continue operating the equipment without serious risk until the next scheduled repair.The article considers combined methods of diagnosis: fragile strain-sensitive coatings, acoustic emission and aerosol particle generation, technical vision.A methodological evaluation of the physical and mechanical properties of the coatings, the relationship between the stress and strain values and the parameters of the output signals of the devices under laboratory conditions was carried out on beams of various profiles, which made it possible to improve the accuracy of the measurements and the quality of the new strain-sensitive coatings.

About the authors

V. N. Permyakov

Industrial University of Tyumen

N. A. Makhutov

Institute of Machines Sciense named after A.A. Blagonravov of the Russian Academy of Sciences

V. L. Martynovich

Institute for Applied Research of the Gas Industry

S. A. Erenchinov

Industrial University of Tyumen

L. A. Kazantseva

Industrial University of Tyumen

Email: kazantsevala@tyuiu.ru

References

  1. Махутов, Н. А. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов : монография / Н. А. Махутов, В. Н. Пермяков ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Тюменский государственный нефтегазовый унт. – Новосибирск : Наука − 2005. – 516 с. – Текст : непосредственный.
  2. Аппен, А. А. Температуроустойчивые неорганические покрытия / А. А. Аппен. – 2е изд., перераб. и доп. – Ленинград : Химия, 1976. – 295 с. – Текст : непосредственный.
  3. Васильев, И. Е. Определение напряжений в экстремальных условиях методом хрупких тензочувствительных покрытий : специальность 05.02.19 «Экспериментальная механика машин» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Васильев Игорь Евгеньевич. – Москва, 1999. – 222 с. – Текст : непосредственный.
  4. Голубев, А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов / А. И. Голубев. – Москва : Издво АН СССР, 1961. – 200 с. – Текст : непосредственный.
  5. Durelli, A. Introduction to the theoretical and experimental analysis of stress and strain / A. Durelli, E. Phillips, C. Tsao. – New York : McCraw Hill Book Comp., 1958. – 498 p. – Direct text.
  6. Пригоровский, Н. И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений : справочник / Н. И. Пригоровский. – Москва : Машиностроение, 1983. – 248 с. – Текст : непосредственный.
  7. Райст, П. Аэрозоли. Введение в теорию / П. Райст ; перевод с английского Б. И. Огородникова, А. Б. Садовского, А. К. Будыка ; под редакцией Б. Ф. Садовского. – Москва : Мир, 1987. – 278 с. – Перевод изд.: Introduction to aerosol science / P. C. Reist. London, 1984. – Текст : непосредственный.
  8. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике : справочник / Под редакцией Б. Е. Неймарк. – Москва – Ленинград : Энергия, 1967. – 240 с. – Текст : непосредственный.
  9. Handbook on experimental mechanics / Edited by A. S. Kobayashi. – PrenticeHall : Society for Experimental Mechanics, Inc. 1987. – 1002 p. – Direct text.
  10. Патент № 2609185 Российская Федерация, МПК G01B 7/16 G01B 17/04. Способ исследования деформаций и напряжений с помощью газоанализатора : заявл. 23.09.2015 : опубл. 30.01.2017, Бюл. № 1 / Пермяков В. Н., Махутов В. Н., Сидельников С. Н. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. – Текст : непосредственный.
  11. Патент № 2712758 Российская Федерация, МПК G01N 21/88 G06T 7/181 G01B 11/16. Способ исследования деформаций и напряжений методом технического зрения : заявл. 07.06.19 : опубл. 31.01.20, Бюл. № 4 / Пермяков В. Н., Гордеев Д. В. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. – Текст : непосредственный.
  12. Патент № 2505779 Российская Федерация, МПК G01B 5/30. Способ регистрации трещин в хрупких тензоиндикаторах : заявл. 17.07.2012 : опубл. 27.01.2014, Бюл. № 3 / Махутов Н. А., Пермяков В. Н., Александров П. А., Иванов В. И. Новоселов В. В. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. – Текст : непосредственный.
  13. Сопротивление материалов / А. Ф. Смирнов, А. В. Александров, Н. И. Монахов; под общей редакцией А. Ф. Смирнова. – 2е изд., перераб. – Москва : Высшая школа, 1969. – 595 с. – Текст : непосредственный.
  14. Иванов, В. И. Метод акустической эмиссии. Неразрушающий контроль : справочник. В 7 т. / В. И. Иванов, И. Э. Власов ; под редакцией В. В. Клюева. – Москва : Машиностроение, 2005. – Т. 7. Кн. 1. – 340 с.
  15. Неразрушающий контроль и диагностика : справочник / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев; под редакцией В. В. Клюева. – 2е изд. – Москва : Машиностроение, 2003. – 656 с. – Текст : непосредственный.
  16. Многоуровневая диагностика штатных и опасных состояний технических объектов : электронное учебное пособие / В. Н. Пермяков, Н. А. Махутов, П. А. Александров, В. И. Иванов. – Свидетельство о госуд. регистрации № 2014620296, правообладатель Тюменский государственный нефтегазовый унт ; заявка № 2013621807, заявл.: 30.12.2013 ; зарегистр.: 17.02.2014. – Текст : электронный.
  17. Раннее предупреждение аварийных ситуаций по мониторингу микрочастиц / П. А. Александров, В. И. Калечиц, Р. С. Лысов. – Текст : непосредственный // Машиностроение и инженерное образование. – 2005. – № 4 (5). – С. 2–18.
  18. Александров, П. А. Исследование влияния усталостных повреждений на генерацию частиц металла при механических воздействиях / П. А. Александров, М. Н. Шахов. – Текст : непосредственный // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2005. – № 2. – С. 32–35.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».