Frequency Spectrum of Acoustic Emission during Deformation Accumulation in Aluminum-Magnesium Alloy under Thermomechanical Loading

  • С.В. Макаров Altai State University (Barnaul, Russia) Email: makarov@phys.asu.ru
  • В.А. Плотников Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia) Email: plotnikov@phys.asu.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/izvasu(2019)1-05
Keywords: acoustic emission, high temperature deformation, monotonic and abrupt deformation, the spectral density

Abstract

  In this paper, results of a study of acoustic emission frequency spectra obtained during accumulation of deformation in an aluminum-magnesium alloy under thermo-mechanical loading from room temperature up to 5500С are presented. The spectra of acoustic emission signals are analyzed for the conditions of active deformation accumulation: the monotonic accumulation - in the region of low temperatures (up to a temperature of deformation and structural transition), and the quasi step-like accumulation - in the high-temperature region. Analysis of spectral density of acoustic emission signals indicates the redistribution of the vibrational energy of the primary acoustic signal by the resonant vibrations of the standing shear and longitudinal waves of the resonator, the geometry of which corresponds to the region of deformation localization (sample flow). It is shown that no resonances are formed in the selected resonant frequencies in the spectrum of signals at monotonic accumulation of deformation before the structural transition (in the region of low temperatures). In the high-temperature region of the quasi step-like accumulation of deformation, noticeable energy of oscillations of standing waves (both for shear and longitudinal waves) is accumulated in the resonator. In the crystal medium, the oscillations of the standing wave activate elementary deformation shifts in a certain volume, which is associated with the length of the standing wave, which determines the macroscopic scale of the correlation.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

С.В. Макаров, Altai State University (Barnaul, Russia)

доктор физико-математических наук, доцент кафедры общей и экспериментальной физики

В.А. Плотников, Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia)

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой общей и экспериментальной физики; ведущий научный сотрудник

References

Макаров С.В., Лысиков М.В. Накопление деформации в алюминиево-магниевом сплаве в условиях деформационного структурного перехода // Известия Алтайского гос. ун-та. 2017. №1. DOI: 10.14258/izvasu(2017)1-03.

Криштал М.М. Особенности образования полос деформации при прерывистой текучести // Физика металлов и металловедение (ФММ). 1993. Т. 75, №5.

Криштал М.М., Мерсон Д.Л. Взаимосвязь макролокализации деформации, прерывистой текучести и особенностей акустической эмиссии при деформировании алюминиево-магниевых сплавов // ФММ. 1996. Т. 81, № 1.

Криштал М.М., Мерсон Д.Л. Влияние геометрических параметров образца на механические свойства и акустическую эмиссию при прерывистой текучести в Al-Mg сплавах // ФММ. 1991. № 10.

Шибков А.А., Золотов А.Е., Желтов М.А., Денисов А.А., Гасанов М.Ф. Спектральный и динамический анализ пластических неустойчивостей при прерывистой ползучести алюминий-магниевого сплава // Физика твердого тела (ФТТ). 2014. Т. 58, № 5.

Шибков А.А., Золотов А.Е., Желтов М.А., Гасанов М.Ф., Денисов А.А. Макролокализация пластической деформации при прерывистой ползучести алюминиево-магниевого сплава АМг6 // Журнал технической физики. 2014. Т. 84, №4.

Макаров С.В., Плотников В.А., Лысиков М.В., Колубаев Е.А. Накопление деформации и акустическая эмиссия в условиях термомеханического нагружения алюминиевого-магниевого сплава // Известия Алтайского гос. ун-та. 2015. № 1/2. DOI: 10.14258/izvasu(2015)1.2-06.

Марпл.-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения : пер. с англ. М., 1990.

Макаров С.В., Плотников В.А., Потекаев А.И. Макроскопическая корреляция элементарных деформационных актов в слабоустойчивом состоянии кристаллической решетки ГЦК металлов // Известия вузов. Физика. 2014. Т. 57, № 4.

Мышляев М.М. Ползучесть полигонизованных структур // Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения. М., 1972.

Гудкин М.Ю., Овидько И.А., Скиба Н.В. Зернограничное скольжение и эмиссия решеточных дислокаций в нанокристаллических материалах при сверхпластической деформации // ФТТ. 2005. Т. 47, № 9.
Published
2019-03-06
How to Cite
Макаров С., Плотников В. Frequency Spectrum of Acoustic Emission during Deformation Accumulation in Aluminum-Magnesium Alloy under Thermomechanical Loading // Izvestiya of Altai State University, 2019, № 1(105). P. 39-43 DOI: 10.14258/izvasu(2019)1-05. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282019%291-05.
Issue
No 1(105) (2019): Izvestiya of Altai State University
Section
Физика

Izvestiya of Altai State University is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.

Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.

Izvestiya of Altai State University allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Izvestiya of Altai State University) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).