Методы и средства структуроскопии

1 вопрос: Акустическая тензометрия одноосного, плоского, объемного напряженно-деформированного состояния металлических изделий.

Ответ: ХЗ

2 вопрос: Магнитношумовая тензометрия ферромагнитных изделий.

Ответ: Тензометрия — способ измерения напряжённо-деформированного состояния конструкции. Магнитошумовая – основанная на эффекте шумов Баркгаузена, заключающийся на смещении доменных границ кристаллической решетки под воздействием меняющегося магнитного поля (скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении внешних условий, например, магнитного поля.). При наложении на ферромагнетик внешнего магнитного поля процесс намагничивания, как известно, состоит из трех основных стадий: смещения, вращения и парапроцесса. Стадия смещения соответствует области слабых магнитных полей, где кривая намагничивания идет наиболее круто,а процесс намагничивания осуществляется путем смещения границ между доменам, в этой области изменение намагниченности происходит скачкообразно, т. е. при плавном изменении внешнего магнитного поля намагниченность образца изменяется скачками. В стадиях вращения и парапроцесса скачки Баркгаузена не наблюдаются. Причины, приводящие к скачкам Баркгаузена лежат в смещении границ между доменами граница между доменами не представляет собой геометрической поверхности, а является пограничной зоной конечной ширины с непрерывным изменением ориентации спиновых магнитных моментов. Ширина этой зоны δ для случая 102—103 А ). Поверхностная плотность граничной энергии у оказывается равной y = (k_eitA/a)^1/2, где А — обменный интеграл, kett — эффективная константа магнитной анизотропии, величина а имеет размерность длины и порядок постоянной, кристаллической решетки, т. е. ~ 10^-8 см. Зависимость γ от координат и определяет процесс смещения границы под влиянием поля, в отсутствие внешнего магнитного поля границы между доменами проходят по тем местам в кристалле, которые соответствуют минимуму суммарной энергии и при которых весь образец размагничен. Это значит, что в случае 180-ных соседств границы, как правило располагаются по местам с минимумами внутренних напряжений,так как согласно k_eit= α к + β λ σ где к — константа естественной кристаллографической анизотропии, λ —константа магнитострикции, σ — внутренние механические напряжения, α и β — постоянные коэффициенты для данного кристалла. Из выражений видно, что минимальное увеличение свободной энергии граница вызовет, располагаясь по местам, соответствующим минимуму внутренних напряжений. Таким образом, положение границ в отсутствие поля определяется действием внутренних сил. К числу таких утренних сил относятся внутренние напряжения вызванные деформацией кристаллической решётки.

Для возбуждения и регистрации в исследуемом образце магнитного шума Баркгаузена используются накладные датчики преобразователи. Схема типичного двухполюсного преобразователя Баркгаузена показана на рис.1. Двухполюсный приставной электромагнит 1 с обмоткой возбуждения 2 создает в образце 4 переменное магнитное поле, возбуждающее скачки намагниченности, в результате чего в катушке 3 возникает магнитный шум Баркгаузена, регистрируемый прибором. (примеры: ИНТРОСКАН-1)