RU2343282C1

RU2343282C1 - Способ исследования процесса разрушения твердого тела под действием нагрузки по его электромагнитному излучению

Info

Publication number: RU2343282C1
Application number: RU2007127361/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Опарин (RU); Виктор Николаевич Опарин; Геннадий Иванович Кулаков (RU); Геннадий Иванович Кулаков
Original assignee: Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2009-01-10

Abstract

Изобретение относится к горному делу - к неразрушающим методам диагностики и может использоваться при исследовании процесса разрушения твердых тел в виде образцов из чугуна при изгибающей нагрузке. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности исследований для прогнозирования этапов разрушения образца путем исследования структуры сигнала электромагнитного излучения (ЭМИ) при нагружении. Способ включает регистрацию начала возникновения высокочастотных колебаний в сигнале ЭМИ (стадия линейных деформаций) и регистрацию начала возникновения периодических низкочастотных колебаний в сигнале ЭМИ (переходная стадия и стадия нелинейных деформаций). О состоянии чугуна под нагрузкой с переходной стадии судят по изменениям во времени t экспериментально определяемых коэффициентов. По указанным коэффициентам оценивают процесс разрушения образца: переход чугуна в квазипластическое состояние с явлением квазирезонанса, предкритическое состояние, переход к явлению резонанса (окончание пребывания в квазипластическом состоянии), переход в критическое состояние, развитие явления резонанса (разрушение образца на фрагменты). 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Description

Техническое решение относится к горному делу, а именно к неразрушающим методам диагностики, и может использоваться при исследовании процессов разрушения твердых тел из чугунов при изгибающей нагрузке.

Известен способ регистрации электромагнитного излучения (ЭМИ) при растяжении металлических стержней цилиндрической формы (см. Electromagnetik effekt at metallic fracture. Ashok Misra. // Nature, vol.254, March 13, 1975. - P.133-134), согласно которому деформируемый металлический стержень помещают по оси, выполненной в форме полуцилиндра металлической пластины, которую используют в качестве обкладки конденсатора, от боковой поверхности которого делают отвод для подключения к первому входу регистратора, в качестве которого используют запоминающий осциллограф, а деформируемый металлический стержень используют в качестве второй обкладки конденсатора, подключают ко второму входу регистратора и заземляют.

Недостатком этого способа является то, что он основан на растяжении металлического стержня. При исследовании образцов из хрупких материалов, например из чугунов, это связано с использованием сложных и дорогостоящих прессов. Кроме того, известный способ не обеспечивает воздействия на образец изгибающих нагрузок, в то время как исследования разрушения чугунов при изгибающей нагрузке по регистрации ЭМИ представляют теоретический и практический интерес, так как в технике многие детали из чугунов в различных устройствах работают на изгиб.

При реализации этого способа предусмотрено использование в качестве датчика пластины в форме полуцилиндра, поэтому при использовании твердых тел, отличающихся формой от стержня, регистрация сигналов ЭМИ будет недостоверной.

Наконец, этот способ не обеспечивает исследование структуры процесса разрушения чугуна под нагрузкой.

Известен способ исследования ЭМИ деформируемого до разрушения твердого тела в форме стержня (см. патент РФ №2204128, кл. G01N 27/60, 3/20, опубл. в БИ №13, 2003 г.), включающий установку его на стенде, использование емкостного датчика, одна из обкладок которого выполнена в виде пластины, установленной на основании стенда, и соединена с системой регистрации, а другая заземлена, деформирование упомянутого стержня путем приложения к верхнему его концу внешней нагрузки с помощью нагрузочного устройства, включающего подвижную опору с гнездом для размещения верхнего конца деформируемого стержня и установленную на основании стенда неподвижную опору с гнездом для размещения нижнего конца этого стержня, преобразование с помощью указанного емкостного датчика возникающего при этом сигнала ЭМИ деформируемого стержня и регистрацию его системой регистрации. В качестве другой обкладки емкостного датчика используют другую пластину, причем пластины установлены на основании стенда через изолирующие прокладки. Деформируемый стержень располагают между обкладками емкостного датчика, после чего к верхнему концу деформируемого стержня, установленному в гнезде, выполненном с торца подвижной опоры, служащей рычагом рычажной системы нагрузочного устройства, циклически прикладывают изгибающую внешнюю нагрузку в противоположных направлениях с помощью этого рычага, который перемещают в вертикальной плоскости, проходящей через осевые линии указанного рычага и гнезда неподвижной опоры рычажной системы нагрузочного устройства.

Недостатком этого способа является ограниченная область его применения, так как он обеспечивает исследование процессов разрушения твердых тел только в форме стержней.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ прогноза разрушения массива горных пород по патенту РФ №2229597, кл. Е21C 39/00, опубл. в БИ №15 за 2004 г., включающий регистрацию сигналов ЭМИ и измерение длительностей этих сигналов, в котором дополнительно регистрируют начало возникновения периодических низкочастотных колебаний сигналов ЭМИ, определяя начало потери сплошности массива, при этом по увеличению длительностей периодов этих колебаний во времени и/или их амплитуд судят о развитии процесса потери сплошности массива, а по установленным зависимостям - о его критическом состоянии, после которого наступает разрушение.

Недостатки этого способа следующие. Он не обеспечивает исследование процессов разрушения твердых тел в виде образцов из чугуна при использовании изгибающей нагрузки. Кроме того, известный способ вследствие переменной структуры и свойств массива горных пород в локальных участках не обеспечивает достоверности исследования процесса разрушения твердого тела.

Техническая задача, решаемая предлагаемым способом, состоит в повышении достоверности исследования процесса разрушения образца твердого тела из чугуна для прогнозирования этапов его разрушения за счет исследования структуры сигнала ЭМИ, регистрируемого в процессе нагружения образца.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ исследования процесса разрушения твердого тела под действием нагрузки по его ЭМИ включает регистрацию начала возникновения высокочастотных колебаний в сигнале ЭМИ, соответствующих возникновению микротрещин в материале твердого тела, которые характеризуют стадию линейных деформаций материала, затем регистрацию начала возникновения периодических низкочастотных колебаний в сигнале ЭМИ, соответствующих формированию трещин в материале твердого тела, которые характеризуют переход материала в стадию нелинейных деформаций, отмечая начало потери сплошности твердого тела, при этом после окончания стадии линейных деформаций наблюдают одновременное увеличение длительностей Т_i периодов этих колебаний и их амплитуд А_i по сравнению со стадией линейных деформаций, по которым судят о развитии процесса потери сплошности твердого тела, и регистрацию колебаний в сигнале ЭМИ, соответствующих разрушению указанного твердого тела на фрагменты.

Согласно техническому решению в качестве твердого тела используют образец из чугуна, который нагружают изгибающей нагрузкой. О состоянии чугуна под нагрузкой судят по изменениям во времени t коэффициентов к₁ и к₂, которые определяют экспериментально, причем к₁ определяют как отношение длительности Т_i периода каждого колебания в сигнале ЭМИ к максимальной длительности Т_max периода колебания в сигнале ЭМИ, а к₂ - как отношение амплитуды А_i каждого колебания в сигнале ЭМИ к максимальной амплитуде А_max колебания в сигнале ЭМИ:

к₁=T_i/T_max, к₂=А_i/А_max.

При этом к₂ определяют как к^' ₂ для амплитуд +А_i, +А_max положительных полуволн и как к^'' ₂ для амплитуд -А_i, -А_max отрицательных полуволн, устанавливая закономерности изменения во времени t коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ для данного образца. После окончания стадии линейных деформаций наблюдают переходную стадию к стадии нелинейных деформаций. С началом переходной стадии наблюдают начало перехода чугуна в квазипластическое состояние, а после переходной стадии отмечают увеличение значения коэффициента к₁ и резкое увеличение значения по меньшей мере одного из коэффициентов к^' ₂, к^'' ₂. По этим увеличениям судят о начале явления квазирезонанса, а по дальнейшему увеличению к₁ при одновременном достижении коэффициентами к^' ₂ и к^'' ₂ наибольших значений судят об окончании явления квазирезонанса. После этого по уменьшению значения по меньшей мере одного из коэффициентов к^' ₂, к^'' ₂ при максимальном значении коэффициента к₁ отмечают продолжение потери сплошности образца, а по последующему резкому уменьшению значений всех коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ судят о предкритическом состоянии потери сплошности образца. После этого отмечают дальнейшее уменьшение значений всех коэффициентов к₁, к^' ₂, к^'' ₂, а затем - резкое увеличение всех коэффициентов к₁, к^' ₂, к^'' ₂, характеризующее начало перехода к явлению резонанса, по наступлению которого судят об окончании пребывания чугуна в квазипластическом состоянии и переходе его в критическое состояние потери сплошности образца. Затем по резкому уменьшению значения коэффициента к₁ при максимальном значении по меньшей мере одного из коэффициентов к^' ₂ и к^'' ₂, характеризующему развитие явления резонанса, судят о разрушении образца на фрагменты.

Использование образца из чугуна при нагружении его изгибающей нагрузкой с одновременной регистрацией сигнала ЭМИ позволяет детализировать процесс его деформирования в условиях изгибающей нагрузки, то есть в условиях, которые достаточно часто имеют место в реальных конструкциях, что обеспечивает повышение достоверности сведений о всех стадиях процесса разрушения.

Введение коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ и их изменение во времени t позволяет численно описать исследуемые закономерности процесса разрушения чугуна при изгибающей нагрузке на всех стадиях разрушения по анализу последовательных этапов в сигнале ЭМИ, получаемом в процессе разрушения исследуемого образца. Наличие информации, содержащейся в упомянутых коэффициентах, повышает достоверность исследования процесса разрушения и позволяет прогнозировать разрушение изделий из чугуна по структуре сигнала ЭМИ, обеспечивая решение технической задачи.

Целесообразно начало отсчета значений коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ вести с начала переходной стадии к стадии нелинейных деформаций. Это позволяет охватить наблюдениями весь процесс разрушения материала образца при точном определении коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ и тем обеспечить достоверность исследований.

Сущность технического решения поясняется примером реализации способа, таблицей изменения длительностей Т_i периодов колебаний в сигнале ЭМИ, амплитуд положительной +А_i и отрицательной -A_i полуволн колебаний сигнала ЭМИ и величин коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ в порядке их соответствия длительностям Т_i периодов и амплитудам +А_i, -А_i (см. таблицу), а также фиг.1, на которой приведена осциллограмма сигнала ЭМИ за время t от начала приложения нагрузки до момента разделения образца на фрагменты (см. также фиг.2, где приведена осциллограмма сигнала ЭМИ в увеличенном масштабе).

Способ исследования процесса разрушения твердого тела под действием нагрузки по его ЭМИ реализуют следующим образом.

Деформирование образца чугуна в форме бруска изгибающей нагрузкой осуществляют с помощью пресса, располагая брусок на неподвижной плите пресса на двух призматических стержнях по ее концам, а нагрузку от подвижной плиты пресса прикладывают в середине бруска. Брусок на прессе устанавливают, обеспечивая его нагружение изгибающей нагрузкой, достаточной по величине, чтобы брусок из чугуна разрушался на две части за время, не превышающее возможности регистрирующей аппаратуры зарегистрировать полностью сигнал ЭМИ от начала приложения изгибающей нагрузки до момента разделения на фрагменты исследуемого образца твердого тела. В процессе нагружения образца из чугуна в нем формируются вначале микротрещины, которые по мере увеличения нагрузки объединяются в трещины. При формировании свободных поверхностей трещин и микротрещин из них вылетают электроны (экзоэлектроны, тепловая энергия движения которых достаточна для вылета через вновь образованную свободную поверхность), которые оседают на берегах формирующихся микротрещин и трещин, образуя на них зарядовую мозаику. Часть таких электронов проникает в пространство микротрещины (трещины). Движение электронов сопровождается ЭМИ. Кроме того, при прорастании микротрещин и трещин их берега колеблются, что сопровождается движением на них электрических зарядов и дополнительным ЭМИ. Возникающее ЭМИ в процессе экспериментов регистрируют аппаратурой (антенны, усилители, компьютеры) и выводят на экран монитора в виде осциллограммы сигнала ЭМИ, характеризующего процесс разрушения образца твердого тела.

По непрерывно регистрируемому сигналу ЭМИ судят о процессах, происходящих в нагружаемом материале, при этом по изменению структуры сигналов ЭМИ судят об изменении процессов в нагружаемом материале и о приближении процесса разрушения исследуемого образца твердого тела. При этом за критерий потери сплошности материала принимают уменьшение длительностей Т_i периодов колебаний в сигнале ЭМИ и появление резонансных высокочастотных колебаний в мегагерцевом диапазоне (0,1÷0,5 МГц) с повышенными амплитудами А_i. При этом аппаратура регистрации сигнала должна включать устройство, обеспечивающее срезание амплитуды сигналов ЭМИ на безопасном для нее уровне.

Деформируемый материал образца твердого тела проходит ряд стадий: стадию линейных деформаций, переходную стадию и стадию нелинейных деформаций. Осциллограмма сигнала ЭМИ (см. фиг.1) процесса разрушения бруска из чугуна позволяет проследить все стадии процесса его разрушения.

На каждой из этих стадий происходит изменение структуры сигнала ЭМИ, включая изменения длительностей Т_i периодов колебаний и амплитуд А_iполуволн колебаний, в том числе изменение амплитуд положительной +А_i полуволны и отрицательной -А_i полуволны. Для характеристики этапов изменения структуры сигнала ЭМИ на осциллограмме при деформировании нагружаемого образца из чугуна используют коэффициенты к₁ и к₂, которые определяют экспериментально, устанавливая закономерности их изменения во времени t.

Изменение длительностей Т_i периодов колебаний в сигнале ЭМИ характеризуют коэффициентом

к₁=Т_i/Т_max,

где Т_i - длительность периода i-го колебания в сигнале ЭМИ;

Т_max - максимальная длительность периода колебания в сигнале ЭМИ.

Изменение амплитуд А_i колебаний в сигнале ЭМИ характеризуют коэффициентом

к₂=А_i/А_max,

где А_i - амплитуда i-го колебания в сигнале ЭМИ;

A_max - максимальная амплитуда колебания в сигнале ЭМИ.

По изменениям во времени t коэффициентов к₁, к₂ по осциллограмме судят о состоянии чугуна под нагрузкой.

Экспериментально установлено, что при разрушении образца из чугуна значения амплитуд положительной +А_i полуволны и отрицательной -А_i полуволны в сигнале ЭМИ по величине различны, поэтому для характеристики их изменения приняты коэффициенты к^' ₂ и к^'' ₂, вычисляемые по соотношениям:

к^' ₂=+A_i/A_max, к^'' ₂=-A_i/-A_max,

где +A_max - максимальная амплитуда положительной полуволны в сигнале ЭМИ;

-A_max - максимальная амплитуда отрицательной полуволны в сигнале ЭМИ.

В приведенных формулах операция деления на Т_max и ±А_max обеспечивает нормирование вводимых коэффициентов по максимальным значениям рассматриваемых величин.

Результаты экспериментов для исследуемого образца приведены в таблице. Начало отсчета коэффициентов к₁, к^' ₂, к^'' ₂ ведут с начала стадии нелинейной деформации - с длительности T₁ периода.

По указанным коэффициентам к₁, к^' ₂, к^'' ₂ судят о структуре процесса разрушения образца.

Стадии разрушения образца из чугуна наблюдают, рассматривая этапы осциллограммы (см. фиг.1 и 2 и таблицу).

Этап I осциллограммы характеризует стадию линейных деформаций, во время которой сигнал ЭМИ состоит из высокочастотных колебаний.

Этап II соответствует стадии нелинейных деформаций, связанной с формированием в сигнале ЭМИ периодических низкочастотных колебаний. Этап II состоит из четырех подэтапов: IIа, IIб, IIв, IIг. На подэтапе IIа начинают формироваться периодические низкочастотные колебания, что характеризует переходную стадию от стадии линейных деформаций к стадии нелинейных деформаций. С началом переходной стадии наблюдают начало перехода чугуна в квазипластическое состояние. Переходная стадия характеризуется коэффициентами к₁=0,112; к^' ₂=0,011 и к^'' ₂=0,876 (T₁=9 отн. ед.). После перевходной стадии, на этапе IIб, отмечают увеличение значения коэффициента к₁ и резкое увеличение по меньшей мере одного из коэффициентов к^' ₂, к^'' ₂: к₁=0,25; к^' ₂=1,0; к^'' ₂=0,82 (T₂=20 отн. ед.). По этим увеличениям коэффициентов к₁, к^' ₂ судят о начале явления квазирезонанса. Об окончании явления квазирезонанса судят по дальнейшему увеличению к₁ при одновременном достижении на подэтапе IIв коэффициентами к^' ₂ и к^'' ₂ наибольших значений: к₁=0,47; к^' ₂=1,0; к^'' ₂=1,0 (Т₃=38 отн. ед.). На подэтапе IIг наблюдают уменьшение значения по меньшей мере одного из коэффициентов к^' ₂, к^'' ₂ при максимальном значении коэффициента к₁:к₁=1,0; к^' ₂=1,0; к^'' ₂=0,764 (T₄=T_max=80 отн. ед.), что характеризует продолжение потери сплошности образца.

Этап III состоит из подэтапов IIIa и IIIб. На подэтапе IIIa наблюдают резкое уменьшение всех коэффициентов: к₁=0,25; к^' ₂=0,573 и к^'' ₂=0,174 (Т₅=20 отн. ед.). По этому резкому уменьшению судят о предкритическом состоянии потери сплошности образца. На подэтапе IIIб отмечают продолжение уменьшения всех коэффициентов: к₁=0,025; к^' ₂=0,168; к^'' ₂=0,039 (Т₆=2,0 отн. ед.).

Этап IV имеет три подэтапа: IVa, IVб и IVв.

На этапе IVa наблюдают резкое увеличение всех коэффициентов: к₁=0,144; к^' ₂=0,337; к^'' ₂=1,0 (Т₇=11,5 отн. ед.), что характеризует начало перехода к явлению резонанса. Наступление явления резонанса говорит об окончании пребывания чугуна в квазипластическом состоянии и переходе его в критическое состояние потери сплошности образца. В сигнале ЭМИ появляются высокочастотные составляющие с большими амплитудами (на осциллограмме положительные и отрицательные полуволны на этом этапе срезаны защитной системой регистрирующей аппаратуры). На подэтапе IVб по резкому уменьшению коэффициента к₁ (к₁=0,019) при максимальном значении по меньшей мере одного из коэффициентов к^' ₂ и к^'' ₂ (к^' ₂=1,0; к^'' ₂=0,944), характеризующему развитие явления резонанса (T₈=1,5 отн. ед.), судят о разрушении образца на фрагменты. Механизм возникновения явления резонанса в сигнале ЭМИ на подэтапе IVб связан с процессами биения механических фрагментов, образующихся в зоне формирующейся магистральной трещины и в областях материала, непосредственно примыкающих к ней. При этом сохранение на подэтапе IVв длительности T₉=T₈=1,5 отн. ед. периода и значений по меньшей мере двух коэффициентов (к₁=0,019, к^' ₂=1,0) принимают за продолжение потери сплошности материала образца из чугуна и продолжение развития в сигнале ЭМИ резонансных высокочастотных колебаний в мегагерцевом диапазоне при f=0,1÷0,5 МГц с повышенными амплитудами А_i.

В итоге осуществления изложенного способа получают осциллограмму сигнала ЭМИ процесса разрушения бруска из чугуна изгибающей нагрузкой, приложенной в центре образца, и таблицу, содержащую значения длительностей Т_i периодов колебаний, амплитуд положительных +А_i и отрицательных -А_i полуволн в сигнале ЭМИ и значения коэффициентов к₁, к^' ₂ и к^'' ₂ на всех стадиях процесса разрушения.

Для различных образцов из чугунов картина изменения сигнала ЭМИ за время t от начала приложения нагрузки до момента разделения образца на фрагменты повторяется.

Закономерности процесса изменения сигнала ЭМИ, синхронного с процессами, происходящими в материале бруска из чугуна, нагружаемого изгибающим усилием, в том числе информация об этом процессе, содержащаяся в упомянутых коэффициентах к₁, к^' ₂, к^'' ₂, позволяют прогнозировать процесс разрушения реальных конструкций и своевременно принимать необходимые меры при появлении критических значений, что повышает достоверность исследования.

Полученные в результате проведенного исследования данные могут использоваться при моделировании процессов разрушения образцов в форме брусков из чугуна, нагружаемых изгибающим усилием, соответствующих реальным деталям из чугуна в машинах, механизмах, а также при исследовании строительных конструкций, например чугунных тюбингов, и при оценке остаточной прочности изделий из чугуна.

Относительные параметры сигнала электромагнитного излучения (ЭМИ) образца твердого тела в форме бруска из чугуна, нагруженного изгибающей нагрузкой, приложенной в его центре
Обозначение	Этапы в сигнале ЭМИ
	I	II				III		IV
	Подэтапы в сигнале ЭМИ
	I	IIа	IIб	IIв	IIг	IIIа	IIIб	IVa	IVб	IVв
	Длительности периодов колебаний в сигнале ЭМИ, отн. ед.
		Т₁	Т₂	Т₃	Т₄	Т₅	Т₆	T₇	T₈	T₉
Т_i, отн. ед.		9	20	38	80	20	2,0	11,5	1,5	1,5
+А_i, отн.ед.		1,0	89	89	89	51	15	30	89	89
-A_i, отн. ед.		78	73	89	68	15,5	3,5	89	84	89
к₁		0,112	0,25	0,47	1,0	0,25	0,025	0,144	0,019	0,019
к^' ₂		0,011	1,0	1,0	1,0	0,573	0,168	0,337	1,0	1,0
к^'' ₂		0,876	0,82	1,0	0,764	0,174	0,039	1,0	0,944	1,0
Примечание: Т_i - длительности периодов колебаний, отн. ед. (i=1…9); +А_i - амплитуда положительной полуволны, отн. ед.; -А_i - амплитуда отрицательной полуволны, отн. ед.; к₁=T_i/T_max - коэффициент; к^' ₂=+A_i/+A_max - коэффициент; к^'' ₂=+A_i/-A_max - коэффициент. Т_max - максимальная длительность периода колебаний, отн. ед.; +А_max - максимальная амплитуда положительной полуволны, отн. ед.; -А_max - максимальная амплитуда отрицательной полуволны, отн. ед.

Значения длительностей Т_i и амплитуд +А_i и -А_i приняты в относительных единицах и определялись по осциллограмме сигнала в миллиметрах.

Размерности параметров: Т_i, мкс; +А и -А, мкВ. Коэффициенты перехода от относительных единиц к истинным значениям параметров здесь не приводятся.

Claims

1. Способ исследования процесса разрушения твердого тела под действием нагрузки по его электромагнитному излучению (ЭМИ), включающий регистрацию начала возникновения высокочастотных колебаний в сигнале ЭМИ, соответствующих возникновению микротрещин в материале твердого тела, которые характеризуют стадию линейных деформаций материала, затем регистрацию начала возникновения периодических низкочастотных колебаний в сигнале ЭМИ, соответствующих формированию трещин в материале твердого тела, которые характеризуют переход материала в стадию нелинейных деформаций, отмечая начало потери сплошности твердого тела, при этом после окончания стадии линейных деформаций наблюдают одновременное увеличение длительностей Т_i периодов этих колебаний и их амплитуд А_i по сравнению со стадией линейных деформаций, по которым судят о развитии процесса потери сплошности твердого тела, и регистрацию колебаний в сигнале ЭМИ, соответствующих разрушению указанного твердого тела на фрагменты, отличающийся тем, что в качестве твердого тела используют образец из чугуна, который нагружают изгибающей нагрузкой, при этом о состоянии чугуна под нагрузкой судят по изменениям во времени t коэффициентов к₁ и к₂, которые определяют экспериментально, причем к₁ определяют как отношение длительности Т_i периода каждого колебания в сигнале ЭМИ к максимальной длительности Т_max периода колебания в сигнале ЭМИ, а к₂ - как отношение амплитуды A_i каждого колебания в сигнале ЭМИ к максимальной амплитуде А_max колебания в сигнале ЭМИ:
к₁=Т_i/Т_max, к₂=A_i/A_max,
при этом к₂ определяют как к'₂ для амплитуд +А_i, +А_max положительных полуволн и как к''₂ для амплитуд -А_i, -А_max отрицательных полуволн, устанавливая закономерности изменения во времени t коэффициентов к'₁, к'₂ и к''₂ для данного образца, причем после окончания стадии линейных деформаций наблюдают переходную стадию к стадии нелинейных деформаций, при этом с началом переходной стадии наблюдают начало перехода чугуна в квазипластическое состояние, а после переходной стадии отмечают увеличение значения коэффициента к₁ и резкое увеличение значения по меньшей мере одного из коэффициентов к'₂, к''₂, по этим увеличениям судят о начале явления квазирезонанса, а по дальнейшему увеличению к₁ при одновременном достижении коэффициентами к'₂ и к''₂ наибольших значений судят об окончании явления квазирезонанса, после чего по уменьшению значения по меньшей мере одного из коэффициентов к'₂, к''₂ при максимальном значении коэффициента к₁ отмечают продолжение потери сплошности образца, а по последующему резкому уменьшению значений всех коэффициентов к₁, к'₂ и к''₂ судят о предкритическом состоянии потери сплошности образца, после этого отмечают дальнейшее уменьшение значений всех коэффициентов к₁, к'₂, к''₂, а затем - резкое увеличение всех коэффициентов к₁, к'₂, к''₂, характеризующее начало перехода к явлению резонанса, по наступлению которого судят об окончании пребывания чугуна в квазипластическом состоянии и переходе его в критическое состояние потери сплошности образца, затем по резкому уменьшению значения коэффициента к₁ при максимальном значении по меньшей мере одного из коэффициентов к'₂ и к''₂, характеризующему развитие явления резонанса, судят о разрушении образца на фрагменты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что начало отсчета значений коэффициентов к₁, к'₂ и к''₂ ведут с начала переходной стадии к стадии нелинейных деформаций.