ИСТИНА

Методами механических испытаний, акустической эмиссии и металлографии изучены закономерности множественного разрушения металлических образцов на различных стадиях статического и циклического растяжения. Построены кумулятивные распределения микротрещин по размерам [Ботвина, Ротвайн, Кейлис-Борок, Опарина, 1995; Rotwain, Keilis-Borok, Botvina, 1997] и амплитудные распределения сигналов акустической эмиссии (АЕ), оценены значения угловых коэффициентов этих распределений (bC и bАE – параметры), а также размеры зон пластической деформации, характеризующие радиус корреляции процесса накопления повреждений (Ry), периоды акустического затишья (∆ТАЕ) перед разрушением образцов, концентрационные k-критерии разрушения, определена фрактальная размерность DC картин множественного разрушения на различных стадиях нагружения. По соотношению, используемому в сейсмологии (1.5М = logE – 4.8) и энергии разрушения образцов, определена магнитуда M* разрушения и установлена взаимосвязь этого параметра с логарифмом радиуса зоны локализации разрушения в образцах различной толщины (log RY ~ 0.94M*), а также с периодом акустического затишья (logTАЕ = 0.5М* – 0.5) [Ботвина, Шебалин, Опарина, 2001]. Показано, что S-функция, определяющая суммарную энергию землетрясений [Keilis-Borok, Malinovskaya, 1964], является аналогом функции поврежденности Качанова-Работнова (ꞷ), широко используемой в механике и позволяющей оценивать скорость подготовки критического события [Ботвина, Опарина, Новикова, 1997]. Оценены концентрационные критерии разрушения kС, kАЕ, kSF, характеризующие развитие поврежденности материала в процессе нагружения (kC), поток сигналов акустической эмиссии (kAE) и сейсмических событий (kSF), зарегистрированных путем многолетнего мониторинга сейсмичности, изучены временные зависимости оцененных критериев и показано, что они могут быть использованы для прогнозирования разрушения на разных его стадиях [Ботвина, Завьялов, Синев, 2021]. Исследована иерархия микротрещин, формирующихся в процессе циклического и статического нагружения металлических образцов [Ботвина, Болотников, Синев, 2019] и характеризующая последовательность изменения картин разрушения перед критическим событием. Взаимосвязь механических и акустических характеристик с реальной картиной поврежденности материала образцов позволила установить физический смысл этих характеристик и их аналогов, используемых в сейсмологии. Полученные результаты свидетельствуют об общей природе кинетических закономерностей, происходящих на разных масштабных уровнях и о возможности использования критериев, известных в сейсмологии, для диагностики разрушения конструкций. Работа выполнена при финансовой поддержке программ государственных заданий ИМЕТ РАН (№ 075-00947-20-00) и ИФЗ РАН (№ 0144-2019-0010). Список литературы Ботвина Л.Р., Ротвайн И.М., Кейлис-Борок В. И., Опарина И.Б. О характере зависимости Гуттенберга−Рихтера на различных стадиях накопления повреждений и подготовки землетрясений // Доклады РАН. 1995. Т. 345. С. 809–812. Rotwain I.M., Keilis-Borok V.I., Botvina L.R. Premonitory transformation of steel fracturing and seismicity // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1997. V. 101. P. 61–71. Keilis-Borok V.I., Malinovskaya L.N. One regularity in the occurrence of strong earthquakes // J. Geophysical Research. 1964. V. 69. P. 3019-3025. Ботвина Л.Р., Опарина И.Б., Новикова О.В. Анализ процесса накопления повреждений на различных масштабных уровнях // Металловедение и термическая обработка металлов. 1997. № 4. с. 17–22. Ботвина Л.Р., Шебалин П.Н., Опарина И.Б. Механизм временных вариаций сейсмичности и акустической эмиссии перед макроразрушением // Докл. РАН. 2001. Т. 376. № 4, с. 480–484. Ботвина Л.Р., Завьялов А.Д., Синев И.О. О временные зависимостях концентрационного параметра разрушения, оцененного разными методами // Доклады РАН, 2021.Т.496, №1, с. 87-93. Ботвина Л.Р., Болотников А.И., Синев И.О. Иерархия микротрещин при циклическом и статическом нагружении // Физическая мезомеханика. 2019. Т. 2, №6, с. 24-36.