Гордеев В.В., Казутин М.В., Козырев Н.В. «Определение предпочтительных параметров ультразвукового воздействия при изготовлении нанотермита Al/CuO» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 121-125 (2017)

Среди известных подходов к изготовлению нанотермитных композиций способ ультразвукового смешения наноразмерных порошков в среде инертной жидкости отличается относительной простотой, безопасностью и применимостью в промышленной технологии. Вместе с тем, сведения о технологических параметрах ультразвукового смешения в доступной литературе ограничены описанием того или иного процесса и не несут информации об изменении свойств нанотермитов в зависимости от технологических параметров изготовления. Целью работы является поиск оптимальных режимов ультразвукового воздействия при изготовлении нанотермита Al/CuO в среде гексана. Суть исследований сводится к определению зависимостей взрывчатых характеристик смеси от интенсивности и продолжительности ультразвуковой обработки. Использовались и сравнивались два способа ультразвукового смешения: в первом смешение осуществлялось в стеклянном стакане, установленном на ультразвуковую баню (мощность источника ультразвуковых колебаний 50 Вт); во втором – в герметичном стальном стакане с помощью погружного источника ультразвуковых колебаний (выходная мощность генератора 120–400 Вт). Выявлен экстремальный характер зависимости силы взрыва от продолжительности обработки. Чем выше интенсивность ультразвукового воздействия, тем быстрее достигается максимальная сила взрыва и тем выше ее абсолютное значение, однако и тем быстрее происходит снижение ее с увеличением продолжительности обработки суспензии сверх оптимального периода. Предположено, что причины снижения взрывчатых свойств могут быть обусловлены избирательной коагуляцией частиц одного компонента, либо концентрацией частиц одного компонента вокруг частицы другого с образованием «защитной» оболочки. Оба этих процесса препятствуют межфазному взаимодействию компонентов нанотермита в процессе взрывчатого превращения. Определены режимы изготовления нанотермита Al/CuO, обеспечивающие наибольшую силу взрыва.

Медведев Д.Д., Смирнов А.Ю. «Применение электромагнитно-акустических преобразователей для ультразвукового контроля полуфабрикатов из алюминиевых сплавов» В мире неразрушающего контроля, 20, № 4, с. 11-13 (2017)

Статья посвящена возможности применения электромагнитно-акустических преобразователей (ЭМАП) для ультразвукового контроля полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. В статье оценивается эффективность обнаружения искусственных и реальных несплошностей с помощью прямого и наклонного ЭМАП. Экспериментально подтверждена возможность обнаружения в алюминиевых слитках дефектов эквивалентной площадью 25 мм² и более с запасом по отношению к структурным шумам 15–20 дБ, что служит хорошей предпосылкой для создания системы автоматизированного бесконтактного ультразвукового контроля изделий и заготовок из алюминиевых сплавов.

Шестакова Е.А., Верболоз Е.И., Антуфьев В.Т. «Магнито-акустическая интенсификация процесса очистки фосфатидного концентрата» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 2, с. 24-29 (2017)

Предложена эффективная технология и машинно-аппаратурная схема очистки фосфатидного концентрата магнито-акустическим способом с применением дистилляции спиртовых растворителей из модифицированных погонов растительного масла. Обработка в ультразвуке 10 Вт/см² и пульсирующем магнитном поле 2 Тл обеспечивает получение высококачественного лецитин содержащего продукта в виде гранул нерастворимой в спирте фракции и жидкой жиросодержащей ее части при низкой величине отходов, поглощенных силикагелем. В задачи исследования входит изучение влияния гидродинамических комплексных воздействий на процессы ассоциации и деассоциации свободных жирных кислот и других сопутствующих липидов в составе погонов подсолнечных масел, обоснование применения силикагеля в качестве эффективного нейтрализующего и адсорбирующего агента, определение рациональных режимов процесса получения высококачественного лецитин содержащего продукта в вакуумном молекулярном дистилляторе. Актуальность работы «Совершенствование процесса и оборудования для дистилляции погонов растительных масел, обработанных в ультразвуке» состоит в том, что в настоящее время в России практически отсутствуют отечественные научные труды в этом направлении. Предлагаемая технология получения модифицированных подсолнечных лецитинов, позволяет получать как фракционированные лецитины с массовой долей ацетон растворимых веществ более 60%, так и обезжиренные лецитины с массовой долей ацетон нерастворимых веществ до 95% с повышенным содержанием физиологически ценных групп фосфолипидов. Обезжиренные лецитины более гидрофильны, имеют менее выраженный запах и более низкую кислотность.

Беляев С.П., Рубаник В.В., Реснина Н.Н., Рубаник В.В.(мл.), Шеляков А.В., Непомнящая В.В. «Влияние ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения сплава Ti-Hf-Ni-Cu» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 122-124 (2017)

Целью данной работы являлось исследование влияния ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения аморфного сплава с памятью формы методом дифференциально сканирующей калориметрии.

Хмелев В.Н., Кузовников Ю.М., Хмелев М.В. «Ультразвуковые аппараты для научных исследовании» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 9-11 (2017)

Современные производства требуют все больше ультразвуковых (УЗ) аппаратов для интенсификации различных технологических процессов. Однако, насыщение производств оборудованием и активное его использование часто ограничивается отсутствием специализированных аппаратов для проведения исследований по выявлению оптимальных режимов (амплитуды, частоты, интенсивности) и условий (объемов, времени, температуры, давления и т.п.) воздействия на разнообразные (по плотности, кавитационной прочности, вязкости, дисперсности и т.п.) среды при реализации конкретных технологических процессов. Поэтому, актуальной задачей для исследователей и производителей оборудования является работа в следующих направлениях: Обеспечение различных значений частоты ультразвукового воздействия; Формирование УЗ колебаний различной интенсивности; Создание рабочих инструментов определенной формы и размера, обеспечивающих введение требуемой энергии колебаний в обрабатываемые среды.; Обеспечение режима ультразвукового воздействия для реализации иногда абсолютно противоположных по характеру процессов; Реализация контроля параметров УЗ воздействия для выявления оптимальных режимов и условий воздействия при отработке новых технологий путем применением специализированных объемов, обеспечивающих визуальное наблюдение, измерением амплитуды колебаний излучающих поверхностей, измерениями кавитационной прочности различных материалов, возможностями сравнения воздействий от нескольких систем различной мощности и конструктивного исполнения; Создание технологической оснастки УЗ оборудования; Расширение функциональных возможностей УЗ аппаратов; Использование автоматизированного управления УЗ аппаратами.

Клубович В.В., Кулак М.М., Хина Б.Б. «Использование мощных ультразвуковых колебаний для оперативного управления структурообразованием в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 15-17 (2017)

Изучены материаловедческие аспекты влияния мощных ультразвуковых колебаний в методе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в классических СВС-системах Ti–C, Ti–Si и Ti–B.

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Нестеров В.А., Генне Д.В., Хмелёв М.В. «Ультразвуковая интенсификация абсорбции газов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 27-29 (2017)

Созданный стенд позволил подтвердить эффективность абсорбции при реализации выявленных оптимальных режимов ультразвукового воздействия и рекомендовать их для реализации в промышленных абсорбционных аппаратах. Полученные результаты могут быть положены в основу ультразвуковой интенсификации абсорбционного разделения газовых смесей в различных производствах.

Шестовских А.Е., Архипов Ю.Е., Кандалинцев Б.А., Коптяков А.С., Тимофеев В.Н. «Способ стабилизации амплитуды смещения рабочеео торца ультразвукового излучателя» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 36-38 (2017)

В ряде технологических процессов, использующих ультразвуковое воздействие на обрабатываемую среду, требуется дозирование (регулирование) вводимой в среду акустической энергии. Так, при обработке расплавов металлов необходима максимальная и неизменная по величине акустическая энергия, которую необходимо ввести в расплав, чтобы получить стабильные характеристики расплава и сократить время его обработки и тем самым повысить производительность установки. Особо жесткие требования предъявляются к стабилизации акустической энергии при ультразвуковом упрочнении деталей сложной формы методом поверхностного пластического деформирования за счет кинетической энергии движущихся упрочняющих тел (шариков). При этом для различных обрабатываемых деталей требуется стабилизация акустической энергии на заданном данной технологией уровне. Уровень интенсивности ультразвука имеет большое значение при акустической коагуляции суспензий. При недостаточной интенсивности процесс коагуляции и осаждения замедляется, а чрезмерное повышение интенсивности для данной частоты вызывает обратный процесс – диспергирование частиц. Чтобы получить нужный технологический процесс при обработке суспензий необходимо оптимизировать и стабилизировать величину интенсивности ультразвука.

Неверов А.Н. «Разборка резьбовых соединений при помощи ультразвуковых продольных колебаний» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 53-55 (2017)

Около 60% трудоемкости разборочных работ при ремонте приходится на резьбовые соединения. До сих пор, однако, ультразвук мало применяется при разборке резьбовых соединений, хотя именно они в основном повреждаются в процессе разборки. По-видимому, этому мешает отсутствие исследований по этой теме. Целью настоящей работы было исследование влияния ультразвуковых колебаний на усилие разборки резьбовых соединений.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Повышение эффективности систем газоочистки наложением ультразвуковых полей» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 56-58 (2017)

В настоящее время для улавливания частиц высокодисперсной (1–10 мкм) фазы из промышленных выбросов разработаны и применяются различные аппараты, отличающиеся друг от друга, как по конструкции, так и по способу осаждения взвешенных в газе частиц. Эффективность промышленных газоочистных установок, использующих сухой или мокрый способы улавливания, достигает 95–98%, что является недостаточной по современным экологическим требованиям. При этом увеличение эффективности используемых пылеуловителей за счет конструктивных модернизаций и изменения режимов движения газодисперсной и жидкой фаз не приносит желаемых результатов. Возможный путь повышения эффективности газоочистного оборудования – акустической коагуляции частиц за счет наложения высокоинтенсивных ультразвуковых полей. Наиболее перспективным устройством для формирования акустических колебаний ультразвуковой частоты в газодисперсной среде является ультразвуковая пьезоэлектрическая колебательная система с излучателем в виде диска ступенчато-переменного сечения.

Петухов И.Б., Ланин В.Л. «Оптимизация ультразвуковой системы в технологии присоединения медной микропроволоки в изделиях электроники» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 62-64 (2017)

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н., Нестеров В.А. «Применение ультразвуковых колебаний для распыления жидкостей» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 80-82 (2017)

При наложении механических колебаний ультразвуковой частоты на тонкую пленку жидкости на ее поверхности возникает сеть капиллярных волн, с гребней которых может происходить отрыв капель жидкости. Этот процесс называется ультразвуковым распылением. При ультразвуковом распылении производительность процесса и дисперсные характеристики формируемых капель жидкости зависят от режимов (частота и амплитуда колебаний распылительной поверхности), свойств жидкости (вязкость, поверхностное натяжение), а также толщины слоя жидкости, покрывающей распылительную поверхность. Наличие таких зависимостей позволяет управлять размером капель и производительностью распыления за счет изменения частоты и амплитуды воздействия. Для решения этой задачи необходимо последовательно рассмотреть процессы, происходящие в слое распыляемой жидкости, с учетом влияния на них физических свойств жидкости и режимов ультразвукового воздействия.

Хмелёв В.Н., Сливин А.Н., Абрамов А.Д., Хмелёв М.В. «Аппараты ультразвуковой сварки для упаковки пищевых продуктов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 86-88 (2017)

Разработанные ультразвуковые аппараты и созданные на их основе упаковочные линии обеспечивают герметизацию всех видов потребительской тары для упаковки пищевых продуктов за счет формирования герметичных сварных швов различной конфигурации, и протяженности. Разработанное и представленное оборудование является универсальным для сварки различных по свойствам полимерных упаковочных материалов и имеет возможность встраивания и согласования со стандартными автоматизированными упаковочными линиями.

Рубаник В.В., Царенко Ю.В., Рубаник В.В.(мл.) «Ультразвуковая обработка упрочненного никелида титана» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 89-91 (2017)

Для производства металлических полуфабрикатов из сплавов с памятью формы традиционно используется термомеханическая обработка, включающая горячее прессование, ротационную ковку, прокатку, холодное волочение. При этом существует проблема одновременного повышения деформируемости и функциональных свойств сплава, поскольку первое достигается за свет высоких температур обработки, что в свою очередь приводит к ухудшению второго. Одним из подходов к решению данной задачи является применение внешних энергетических воздействий, не сопровождаемых воздействием высоких температур.

Самигуллина А.А., Шаяхметова Э.Р., Жиляев А.П., Назаров А.А. «Релаксация структуры ультрамелкозернистого никеля в процессе ультразвуковой обработки» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 95-97 (2017)

Использование методов интенсивной пластической деформации (ИПД) металлических материалов открывает множество новых возможностей для эксплуатации их уникальных свойств – высокой прочности, твердости и т.д. Вместе с тем пластичность материалов, подвергнутых ИПД, нередко значительно снижается за счет высоких внутренних напряжений, создаваемых неравновесными границами зерен. Пост-деформационный отжиг не всегда позволяет достичь необходимого улучшения свойств, и возникает необходимость использования иных физических методов релаксации структуры. Один из таких методов, изучаемых в настоящее время – это ультразвуковая обработка (УЗО). Ранее было показано, что УЗО приводит к значительному снижению внутренних напряжений в ультрамелкозернистом (УМЗ) никеле, а также к повышению термической стабильности его структуры. Эффект релаксации структуры зависит от амплитуды осциллирующих напряжений. В зависимости механических свойств от амплитуды УЗО было обнаружено существование амплитуды, при которой все свойства достигают максимума и выше которой проявляется обратный эффект. В настоящей работе исследуется влияние амплитуды УЗО на микроструктуру, величины микронапряжений и микротвердости УМЗ никеля, полученного ИПД кручением.

Косников Г.А., Эльдарханов А.С., Калмыков А.В., Беспалов Э.Н. «Ультразвуковая обработка силуминов и суспензий на их основе» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 98-100 (2017)

Статистическая обработка результатов металлографического анализа подтвердила возможность использования УЗО для замешивания и равномерного распределения дисперсных частиц в алюминиевых сплавах.

Копытько Ю.С. «Выбор концентратора для ультразвукового уровнемера» Мир науки и инноваций, № 4, с. 71-75 (2017)

Приведена методика выбора концентратора для увеличения амплитуды выходного сигнала ультразвукового уровнемера, алгоритм расчета выходного напряжения и действующего напряжения шумов, а также приведена сравнительная характеристика некоторых типов концентраторов.

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Ильченко Е.В. «Блок контроля и управления ультразвуковым генератором на базе микроконтроллера STM32F103» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 31-34 (2017)

Описывается модернизация электронного генератора ультразвукового технологического аппарата «Булава-8». Сущность работы заключалась в замене нескольких управляющих микроконтроллеров одним более производительным и надежным.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Моделирование процесса мокрой очистки газов с наложением ультразвуковых полей» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 57-63 (2017)

Актуальность работы обуславливается недостаточной эффективностью очистки отходящих газов на предприятиях ТЭЦ и ТЭС от твердых высокодисперсных частиц (размером менее 5 мкм), которые оказывают наиболее опасное воздействие на здоровье людей и животных, состояние растений и экосистем. Объектом исследования является процесс коагуляции твердых дисперсных частиц с каплями орошаемой жидкости в аппаратах мокрого типа на основе труб Вентури под действием ультразвуковых (УЗ) колебаний высокой интенсивности. Цель работы – повышение эффективности работы аппаратов мокрой очистки газов на основе скрубберов Вентури за счет увеличения степени поглощения твердых высокодисперсных частиц каплями жидкости в высокоинтенсивных УЗ-полях. В работе использовался теоретический метод исследования, основанный на реализации моделей движения газодисперсного потока в скруббере Вентури и коагуляции дисперсных частиц в УЗ-поле и их численном решении. В результате моделирования показана возможность повышения эффективности улавливания высокодисперсных частиц в скруббере Вентури за счет введения УЗ-колебаний и определены оптимальные режимы (частота, уровень звукового давления) и условия (направление, зона воздействия) УЗ-воздействия, при которых обеспечивается максимальное повышение степени очистки газовых выбросов (с 75 до 99% для частиц размером 2 мкм). Результаты теоретических исследований были практически использованы для повышения эффективности улавливания золовых частиц в промышленной установке ТЭЦ без изменения режимных параметров газоочистки, показавшие, что применение УЗ-колебаний обеспечивает снижение концентрации частиц золы в уходящих газах до 4 и более раз (эффективность более 98%), при этом доля высокодисперсных частиц (менее 5 мкм) снижается до 15 раз.

Зорин С.С., Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н. «Создание устройства контроля параметров ультразвукового воздействия» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 69-74 (2017)

Описывается концепция измерительного прибора для контроля параметров ультразвукового воздействия. Статья содержит структурную схему разрабатываемого прибора, детальное описание принципа его работы и составных частей согласно этой схеме, пример дизайна одного из прототипов измерительного прибора. Подробно рассматриваются отличительные особенности разрабатываемого устройства, выгодно выделяющие его на фоне конкурентных предложений. Особое внимание авторы уделяют недостаткам конструкций и функциональности уже присутствующих на техническом рынке приборов подобного типа, а также возможным путям исключения вышеупомянутых недостатков при разработке аналогичного прибора. В заключении рассматривается необходимость калибровки и поверки измерительного устройства и его проектные метрологические характеристики.

Бритвин Л.Н., Гриб В.В., Демьянушко И.В., Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К. «Влияние частоты колебаний ультразвукового упрочняющего инструмента на свойства обрабатываемой поверхности» Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ, № 3, с. 70-75 (2017)

Ультразвуковое поверхностно-пластическое деформирование является эффективным способом формирования свойств поверхностного слоя обрабатываемого изделия. В настоящее время в литературе практически отсутствуют данные о влиянии частоты колебаний на эффективность процесса упрочнения. В статье представлены результаты исследований по влиянию частоты ультразвуковой упрочняющей обработки связанным индентором на шероховатость и микротвёрдость обрабатываемой поверхности.

Фатюхин Д.С., Бритвин Л.Н., Гриб В.В., Демьянушко И.В., Трифонов О.Н. «Применение ультразвуковых колебаний для совершенствования сборки и разборки резьбовых соединений» Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ, № 3, с. 85-90 (2017)

Рассмотрена возможность применения ультразвуковых колебаний для интенсификации сборки и разборки резьбовых соединений. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния ультразвука на изменение моментов закручивания и раскручивания резьб. Приведены конструктивные решения ультразвуковых инструментов для сборки и разборки резьбовых соединений. Даны технологические рекомендации по оптимизации процесса.

Брацун Д.А., Вяткин В.А., Мухаматуллин А.Р. «О точных нестационарных решениях уравнений вибрационной конвекции» Вычислительная механика сплошных сред, № 4, с. 433-444 (2017)

Рассматривается класс точных нестационарных решений уравнений конвекции, записанных в приближении Буссинеска–Обербека. На их основе моделируется движение неоднородной жидкости в сосуде, совершающем периодические линейные колебания (вибрации) конечной частоты. Под неоднородностью среды понимается существование в ней градиента плотности, который может возникать вследствие различных внешних или внутренних причин. Важным условием для получения точного решения в замкнутой форме является соблюдение ортогональности этого градиента к направлению вибраций в любой момент времени. Показано, что при выполнении этого условия существует класс точных решений, которые отвечают ламинарному течению жидкости. При этом в поперечном по отношению к нему направлении функция скорости может иметь сложную зависимость от координат, определяемую характером неоднородности плотности. В конечном итоге физическим механизмом, приводящим жидкость в движение, является неодинаковое воздействие переменного инерционного поля на ламинарные слои с различной плотностью. В качестве примеров рассмотрены решения следующих задач термо- и хемовибрационной конвекции: течение вязкой жидкости в плоском слое, подогреваемом сбоку и совершающем продольные периодические гармонические вибрации; течение вязкой тепловыделяющей жидкости в плоском слое под действием вибраций, направленных вдоль слоя; течение вязкой жидкости в слое, на границе которого задан постоянный градиент реагирующего вещества и протекает химическая реакция первого порядка, а сам слой периодически колеблется в продольном направлении; течение вязкой тепловыделяющей жидкости, заполняющей цилиндрический сосуд, который совершает периодические движения в направлении оси симметрии. В каждом из перечисленных случаев получены аналитические выражения для скорости жидкости, давления, температуры и концентрации реагента. Обсуждается общая процедура нахождения точных выражений для данного класса решений.

Витязь П.А., Панин В.Е., Кукареко В.А., Григорчик А.Н., Кононов А.Г., Почивалов Ю.И. «Ультразвуковое наноструктурирование поверхностных слоев высокохромистых сталей и их триботехнические свойства в среде смазочного материала, модифицированного ультрадисперсными углеродсодержащими добавками» Механика машин, механизмов и материалов, № 3, с. 26-32 (2017)

Исследовано влияние ультразвуковой обработки поверхностных слоев типичных высокохромистых сталей 40Х13 и 12Х18Н9 на ее структуру, дюрометрические и триботехнические свойства. Показано, что УЗО сталей 40Х13 приводит к образованию в их поверхностном слое ультрадисперсной структуры с размером субзерен 25–50 нм и обеспечивает повышение микротвердости стали в 2–3 раза. Изучены триботехнические свойства наноструктурированой стали 40Х13. Установлено, что добавление в жидкий смазочный материал ультрадисперсных углеродсодержащих добавок приводит к ускорению приработки трибосопряжений, снижению интенсивности изнашивания стали 40Х13 на 60%, интенсификации накопления дефектов кристаллической решетки в материалах пары трения, а также сопровождается увеличением микротвердости поверхностных слоев и снижением их шероховатости. Обнаружено, что ультразвуковое наноструктурирование поверхностного слоя стали 40Х13 приводит к увеличению ее износостойкости на 20% при трении в смазке И20А и на 13% при трении в среде смазки И20А, модифицированной частицами УДАГ.

Валиуллина А.А., Антонова М.В., Антонова Е.В., Красина И.В. «Исследование возможности применения ультразвука для обработки синтетических тканей» Вестник Казанского технологического университета, 20, № 22, с. 73-74 (2017)

Рассмотрено влияние ультразвуковой обработки на способность полиэфирной ткани накапливать статическое электричество.

Иванов А.Н., Тимошенко В.И. «Проверка электроакустического тракта ультразвукового дефектоскопа «ДЭКОТ» при контроле бесшовных труб нефтяного сортамента на ПАО «ТАГМЕТ»» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 139-150 (2017)

Рассмотрен иммерсионный метод прозвучивания бесшовных труб продольного сканирования поперечными волнами, распространяющимися в ее стенке по зигзагообразной траектории перпендикулярно образующей. Рассмотрены особенности и оптимизация импульсного эхо-метода контроля, обеспечивающего высокую чувствительность, разрешающую способность, возможность определения местоположения дефекта, при использовании продольных и сдвиговых волн. Рассмотрены основные элементы ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя, предназначенного для генерирования и регистрации высокочастотных ультразвуковых колебаний, где для изготовления активных элементов зачастую используют поляризуемый керамический материал, который возбуждают волны различного типа, а за счет демпфера повышают разрешающую способность при некотором снижении амплитуды выходного сигнала. Выбрана толщина протектора основываясь на идеи конструктивной интерференции, что допускает прохождение волны, генерируемой активным элементом, так, чтобы она была в фазе с волной, переотраженной в протекторе. Приведена схема распространения луча для не фокусированного преобразователя и зависимость амплитуды излучения от угла между лучом и осью. Рассмотрена два основных принципа при использовании ультразвука, где первый основан на измерении времени пробега ультразвука в изделии, а второй на измерении амплитуды отраженного сигнала. Выбрана рабочая частота контроля при ультразвуковой дефектоскопии, выбрана исходя из условия уменьшения уровня структурных шумов и повышения разрешающейся способности к дефектам. Выбрана частота контроля, которая по данным практики является оптимальной, для контроля деформированной стали средних габаритов. Выбран материал для преобразователя обеспечивающий высокую эффективность при работе эхо-методом. Вычислена емкость преобразователя, обеспечивающего 100% контроль трубы. Приведено условие для обеспечения выявления дефекта, определена величина порога электрической чувствительности дефектоскопа, коэффициенты характеризующие электро-акустический тракт, функция, определяющая ослабление сигнала в акустическом тракте, функция, определяющею связь преобразователя с трубой, функция, определяющая согласованием пьезоискателя с генератором и усилителем. Определена индуктивность контура генератора при максимальной амплитуде акустической волны. Определена оптимальная частота повторения дефектоскопов установки, количество оборотов трубы, необходимых для обеспечения требуемой производительности, длина трубы по окружности прозвучиваемая за одну минуту, ширина ультразвукового луча в стенке трубы без учёта расширения его вследствие кривизны границы раздела вода-металл, и длина пути ультразвукового луча, обегающего трубу. Определено время прохождения луча ультразвукового колебания от преобразователя до дефектов в трубе. Определена частота повторения зондирующих импульсов и амплитуда. Приведен метод аналитического расчета шага сканирования с учетом соотношения ширины зоны перекрытия при сканировании, ширины пьезоэлектрического преобразователя и плотности потока зондирующих импульсов. Рассмотрен выбор параметров пьезоэлектрического преобразователя для обеспечения прозвучивания всего сечения стенки трубы и проверка электроакустического тракта дефектоскопа. Определена ширина преобразователя и вычислено время прохождения луча ультразвукового колебания от преобразователя до дефекта в трубе. Оптимизирована величина шага сканирования и установлена максимальная производительность линий контроля.

Вопилкин А.Х., Пронин В.В., Тихонов Д.С. «Сканирующие устройства автоматизированного ультразвукового контроля» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 1, http://www.tndt.idspektr.ru/index.php/archive/47-2018/473-01-2018 (2018)

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Боброва Г.А., Нестеров В.А., Титов Г.А. «Выявление оптимальных условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидких сред» Ползуновский вестник, № 4, с. 123-128 (2017)

редставлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выявление оптимальных условий ультразвукового воздействия (геометрии технологического объёма) для кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидкостей, получающих все более широкое распространение в промышленности. Разработанная модель формирования кавитационной области позволила выявить распределения кавитационных зон различного типа (зона отсутствия кавитации, зона зарождающейся кавитации, зона развитой кавитации, зона вырождающейся кавитации, зона вырожденной кавитации) в различных по размерам и форме технологических объёмах. Модель учитывает зависимость вязкости жидкости от скорости сдвига и взаимодействие кавитационных пузырьков между собой. Проведённые экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность предложенной модели и возможность увеличения объёма зоны развитой кавитации путём оптимизации условий ультразвукового воздействия. Установлены оптимальные расстояния между границей технологического объема и излучателем, обеспечивающие увеличение объёма зоны развитой кавитации более чем на 50%. Показано, что данные расстояния находятся в диапазоне от 50 до 125 см, и уменьшаются при увеличении вязкости жидкости. Выявленные условия ультразвукового воздействия послужили основой для разработки технологических камер, обеспечивающих повышение эффективности ультразвуковой обработки.

Летов Е.А., Радченко М.В., Радченко Т.Б., Киселев В.С., Шевцов Ю.О. «Анализ программных средств моделирования быстропротекающих физических процессов аддитивной технологии сверхзвуковой газопопрошковой наплавки» Ползуновский вестник, № 4, с. 186-191 (2017)

Проведен анализ программных решений, применимых при моделировании быстропротекающих физических процессов аддитивных технологий наплавки. Задача моделирования таких процессов для прогнозирования свойств создаваемых покрытий является одной из самых трудоемких с точки зрения применяемых информационных средств. Большие объемы данных, высокая скорость изменения значения показателей и высокие требования к достоверности результатов накладывают жесткие требования к применяемым программным средствам. Рассматриваются не только средства моделирования, но и программы, облегчающие построение моделей (включая ввод больших массивов данных), а также средства визуализации как самого процесса, так и полученных результатов. Проанализированы отличительные особенности, математическая основа, плюсы и минусы различных программных продуктов (Dytran, FlowVision, SYSWELD, ANSYS, Marc). Выявлено, что на сегодняшний момент не существует готового специализированного программного продукта, способного моделировать данный процесс в совокупности. Применение универсальных решений требует большого количества времени на формирование модели и может не принести достоверных результатов. Сделаны выводы о потенциале и практической применимости рассмотренных программных средств для построения математической модели аддитивной технологии сверхзвуковой газопорошковой наплавки.

«Международная научная конференция «Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы»» Альтернативная энергетика и экология, № 16-18, с. 162 (2017)

Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С. «Сборка прессовых соединений с применением ультразвуковых колебаний» Вестник машиностроения, № 9, с. 43-46 (2017)

Приведены результаты исследования прессовых соединений при действии ультразвуковых колебаний и основные закономерности сборки в зависимости от режима колебаний и величины натяга соединения.

Ливанский А.Н., Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С. «Ультразвуковая обработка дисперсных систем» Вестник машиностроения, № 9, с. 62-68 (2017)

Исследовано применение ультразвуковых технологий для получения и обработки дисперсных систем: эмульсий, суспензий и аэрозолей.

Унянин А.Н. «Аналитическое исследование сил шлифования с наложением ультразвуковых колебаний» Вестник машиностроения, № 12, с. 78-82 (2017)

Получены зависимости для расчета сил шлифования, учитывающие изменение кинематики микрорезания абразивными зернами (A3) при наложении ультразвуковых колебаний с амплитудой, при которой изменяется режим работы A3. Адекватность аналитических зависимостей подтверждена экспериментально.

Киреев А.Н., Витренко В.А. «Усовершенствование методов дефектометрии при ультразвуковом диагностировании деталей и узлов подвижного состава железных дорог» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 4, с. 52-58 (2017)

Статья посвящена усовершенствованию методов ультразвуковой дефектометрии при диагностировании деталей и узлов подвижного состава железных дорог. Усовершенствование достигается за счет решения вопросов неоднозначности результатов применения различных методов дефектометрии. Разработан способ, позволяющий за счет применения комбинированного пьезоэлектрического преобразователя, определить, является ли дефект, обнаруженный в объекте диагностирования, объемным; плоскостным, ориентированным параллельно поверхности ввода ультразвука; плоскостным, расположенным под углом к поверхности ввода ультразвука. Разработанный способ позволяет избавиться от неоднозначности результатов дефектометрии и тем самым повысить их достоверность.

Крылова Н.А. «Формирование сложных колебательных движений при упрочнении деталей ультразвуковым поверхностным пластическим деформированием» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 39-40 (2017)

В процессе эксплуатации на рабочей поверхности детали возникает множество концентраторов напряжений и, как следствие, поверхностные слои, подвергаются активному воздействию внешних факторов. Для снижения воздействия данных факторов необходимо улучшение физико-механических характеристик и геометрии поверхностного слоя обрабатываемой детали, причем состояние рабочей поверхности детали оказывает влияние на такие ее эксплуатационные свойства, как износостойкость, усталостная прочность, коррозионная стойкость и др. Обработку деталей сложной формы осуществляют методом поверхностно – пластического деформирования (ППД). Данный метод является одним из наиболее эффективных и экономичных. В результате обработки данным методом происходит упрочнение поверхностного слоя детали, а также улучшение эксплуатационных характеристик. Одним из эффективных методом решения задач, возникающих при ППД, является наложение ультразвуковых колебаний, дающих возможность управлять микрогеометрией формируемой поверхности, её твёрдостью, степенью деформационного упрочнения, а также получать регулярный микрорельеф.

Абраменко Д.С., Цыганок С.Н., Хмелев В.Н. «Ультразвуковое оборудование для возбуждения колебаний физических объектов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 74-76 (2017)

Существует множество случаев, когда невозможно осуществлять воздействие ультразвуковыми (УЗ) колебаниями высокой интенсивности непосредственно на объект из-за отсутствия прямого доступа к нему. При этом возникает необходимость передавать УЗ колебания через стенки технологических камер и объемов, по трубопроводам, через крепежные элементы, через зоны, расположенные вблизи зон протекания процесса и т.п. Наиболее яркие примеры технологий, исключающих непосредственное воздействие: прессование волокнистых, пористых и порошковых материалов; снижение трения при транспортировке сыпучих материалов; очистка поверхностей от загрязнений и отложений; снятие внутренних механических напряжений в сварных швах; опосредованное воздействие на технологические среды и исследуемые объекты (например, керны) и т.д. Во всех случаях интенсификация процессов требует активного воздействия УЗ колебаниям высокой интенсивности для возбуждения колебаний в разнообразных физических объектах. ООО «Центр ультразвуковых технологий» совместно с Бийским технологическим институтом разрабатывает и выпускает аппараты для решения поставленных задач.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г. (2017)

В конференции приняли участие 58 ученых, инженеров, аспирантов, студентов и магистрантов из городов Уфы, Москвы, Черноголовки, Красногорска, Нижнего Новгорода, Тольятти, Вологды, Екатеринбурга, Магнитогорска, Томска, Бийска, Минска, Витебска, Самары и Вологды. Представлены результаты исследования процессов взаимодействия ультразвука высокой интенсивности с веществом, ультразвуковой обработки газов, жидкостей и твердых тел, влияния ультразвуковых колебаний на процессы деформации, дефектную структуру и свойства металлов и сплавов, в том числе аморфных и наноструктурных материалов, применения ультразвука для интенсификации технологических процессов, ультразвуковых и акустико-эмиссионных методов неразрушающего контроля материалов, а также проблем разработки ультразвукового технологического оборудования.

Рубаник В.В., Клубович В.В., Царенко Ю.В. «Разработки и исследования Института технической акустики НАН Беларуси в области ультразвуковых технологий» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 6-8 (2017)

Основная направленность, проводимых в ИТА НАН Беларуси исследований и разработок, ориентирована на создание новых современных ультразвуковых технологий для машиностроительного комплекса, энергетики, приборостроения, производства изделий медицинского назначения. Значительное число разработок связано с ультразвуковой сваркой полимерных материалов. Она позволяет реализовать очень ценные технологические свойства процесса, такие как низкая требовательность к состоянию свариваемых поверхностей; локальное выделение тепла в зоне сварки и отсутствие перегрева материала; сварка материалов с узким интервалом кристаллизации; возможность сварки разнородных и разнотолщинных полимерных материалов. Ультразвуком хорошо сваривается большая группа термопластичных полимеров. Некоторые полимеры, например, полистирол, лавсан и другие, свариваются только ультразвуком.