Стр. 5 - А.А. Барзов, А.Л. Галиновский, М.И. Абашин - Анализ физико-технологических особенностей процесса ультраструйной диагностики

11

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012

пов

1

,

N

i

k

i

Е

s S

=

⎛

⎞

= σ + ⎜

⎟

⎝

⎠

∑

(2)

где

s

i

– поверхность

i

-й частицы эродированного материала мишени

(объекта исследования);

S

k

– суммарная площадь гидрокаверны в ме-

сте удара ультраструи;

σ

– поверхностная энергия эродированной

твердой фазы. Причем, в общем случае,

σ

=

f

(

s

i

);

N

– общее число

эродированных ультраструей частиц материала мишени.

Основываясь на энергетических неравенствах типа (1), нетрудно

показать, что в первом приближении имеет место совокупность соот-

ношений вида

E

i

=

k

ij

E

j

;

k

ij

~ const;

i

= 1, 2, …

n

;

j

= 1, 2, …

m

.

(3)

Здесь

E

i

и

E

j

– слагаемые энергетического баланса, в первую очередь

информационно-диагностического содержания;

k

ij

– коэффициенты

связи, характеризующие кинетику трансформации одного вида энер-

гии в другой. Учитывая (1), нетрудно заметить, что

k

ij

<< 1.

Применительно к задачам ультраструйного диагностирования под

соотношениями (3) будем понимать информационно-энергетическую

реакцию объекта исследования или контроля на конкретное физи-

ко-технологическое ультраструйное воздействие. Причем в физико-

энергетическом соотношении механизмы трансформации исходной

кинетической энергии ультраструи жидкости – инструмента диагностиро-

вания – в другие виды энергии связаны, в первую очередь, с процессами

ультраструйного эродирования поверхностного слоя твердого тела.

Заметим, что математически формальные соотношения типа (3)

описывают параллельно-последовательный характер физико-энерге-

тических превращений при реализации процедуры ультраструйного

диагностирования, т. е. информационно-диагностические признаки,

способные к энергетической трансформации, могут существовать

одновременно и условно независимо друг от друга. Приведем харак-

терные примеры, иллюстрирующие вышеизложенное.

Трансформация энерго-информационных параметров УСД.

Мощное АИ или АЭ при ультраструйном диагностировании имеет

две составляющие: активную (

A

) и информативную (

I

), согласно со-

отношению (1). Первая способна существенным образом влиять на

изменение поврежденности объекта исследования или контроля пу-

тем реализации механизма малоциклового роста исходных дефектов

(микротрещин), инициировать их образование и др. (рис. 1). При этом

возникает информативная составляющая АЭ, обусловленная кине-

тикой увеличения поврежденности. Кроме того, исходная информа-