Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

14.04 Акустическая диагностика и неразрушающий контроль

 

Коробов А.И., Кокшайский А.И., Михалев Е.С., Одина Н.И., Ширгина Н.В. «Исследования упругих свойств полимера PLA статическими и ультразвуковыми методами» Акустический журнал, 67, № 4, с. 387-394 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований упругих свойств полимера PLA (полилактида), широко применяющегося в технологии 3D печати. Измерены зависимости механического напряжения от величины статической деформации, обнаружена гистерезисная зависимость. Оценены значения модуля Юнга на линейных участках нагрузки и разгрузки образца. Установлено, что периодические нагрузки разгрузки образца приводят к его упрочнению в области упругих деформаций. Получено уравнение, связывающее изменение скорости акустических волн в тонком стержне с величиной его статической деформации, пригодное для описания исследуемого образца PLA. Обнаружена линейная зависимость относительного изменения скорости упругих волн в образце от величины его статической деформации. По результатам измерений определены коэффициенты упругости третьего порядка и рассчитан нелинейный акустический параметр в полимере PLA. Ключевые слова: скорость ультразвуковых волн, полимер PLA, коэффициент упругости третьего порядка, нелинейный упругий параметр. DOI: 10.31857/S0320791921040067

Акустический журнал, 67, № 4, с. 387-394 (2021) | Рубрики: 04.16 14.04

 

Мелконян А.Л., Чуклин М.В. «Алгоритм и программа расчета параметров вибрации трубопровода с учетом протекания жидкости» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № S2, с. 260-265 (2020)

Работа посвящена разработке расчетного комплекса (модель, алгоритм и программа) для исследования параметров вибрации трубопровода постоянного поперечного сечения (амплитуды смещений, внутренних усилий и опорных реакций), по которому протекает идеальная несжимаемая жидкость. Разработана модель трубопровода в виде квазиодномерной конечно-элементной системы. На настоящем этапе рассмотрена задача о вибрации прямого трубопровода постоянного поперечного сечения, опирающегося на две упругие опоры. Алгоритм расчета построен на базе метода парциальных откликов в его дискретном варианте. Влияние протекающей жидкости учтено приложением дополнительной инерционной нагрузки, которая, в свою очередь, учитывается коррекцией и модификацией инерционно-жесткостных характеристик модели трубопровода. Выведены формулы для парциальных откликов и парциальных параметров, необходимые при реализации предложенного алгоритма. Для решения поставленной задачи была разработана математическая модель, учитывающая действие сил, обусловленных протеканием жидкости. Разработан алгоритм расчета параметров вибрации принятой модели. Для проведения расчетов параметров вибрации трубопровода была создана программа Koriolis. Выполнено исследование влияния составляющих дополнительной инерционной нагрузки на параметры вибрации и значения собственных частот рассматриваемой конструкции. Совокупность выполненных работ привела к выполнению поставленной цели – созданию расчетного комплекса для определения параметров вибрации трубопровода.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № S2, с. 260-265 (2020) | Рубрики: 05.14 14.04

 

Цветаев С.К. «О возбуждении пьезоэлектрических стержневых колебательных систем с переменной добротностью» Вестник научно-технического развития, № 11, с. 21-28 (2020)

Описывается способ возбуждения электромеханических колебаний стержневых колебательных систем пьезоэлектрическим преобразователем, при котором раскачка производится на резонансной частоте, а поддержание колебаний на частоте антирезонанса. Это позволяет избежать недопустимых амплитуд без нагрузки и обеспечить устойчивый запуск под нагрузкой. Ключевые слова: пьезоэлектрический преобразователь, электромеханические аналогии, резонансная и антирезонансная частоты, механическая добротность.

Вестник научно-технического развития, № 11, с. 21-28 (2020) | Рубрики: 06.23 14.04

 

Иляхинский А.В., Родюшкин В.М. «О нелинейном акустическом параметре при деформировании сплава АМг61» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3, с. 32-40 (2020)

При исследовании процесса деформирования используются различные акустические эффекты. Акустическая эмиссия наиболее часто упоминается в исследованиях процесса деформирования, а эффекты, связанные с нелинейными свойствами деформируемого металла, являются предметом изучения. Эти свойства реальных твердых тел приводят к нелинейным акустическим эффектам взаимодействия упругих волн, запрещенных теорией упругости однородного изотропного тела. В работе решается практическая задача использования принципов нелинейной акустики при исследовании процесса деформирования образцов сплава АМг61. Для контроля состояния сплава использована поверхностная упругая волна. Процесс распространения упругой волны в деформируемом сплаве АМГ61 в силу нелинейных эффектов сопровождается генерацией удвоенной частоты, как продольной составляющей волны, так и сдвиговой, «запрещенной» уравнениями классической теории упругости. Возбуждение и прием в образцах проводилось пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП). Для возбуждения поверхностной акустической волны (ПАВ) использовался клиновый преобразователь с резонансной частотой 1 МГц, прошедшая ПАВ регистрировалась клиновым преобразователем с резонансной частотой 2 МГц. Обоснована методика контроля нелинейного акустического параметра по отношению амплитуд первой и второй гармоник, измеряемого в течение всего процесса деформирования. Разработано экспериментальное устройство, позволяющее контролировать НАП в процессе изменения структурного состояния металла образца. Приводятся результаты экспериментального исследования нелинейного акустического параметра при деформировании сплава АМг61. Показано, что нелинейный акустический параметр, наравне с активностью акустической эмиссии, чувствителен к смене механизмов эволюции дефектной структуры. Зафиксировано формирование скачка нелинейности в процессе деформирования сплава АМг61, что может свидетельствовать о перестройке структуры металла. Представленные данные демонстрируют увеличение акустической нелинейности в металле на различной стадии деформирования: как на ранних стадиях упругопластического деформирования, так и на стадии предразрушения, что может использоваться в качестве прогностического критерия.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 3, с. 32-40 (2020) | Рубрики: 06.23 14.04

 

Попов А.В., Комлев А.Б., Самуйлов Ф.О., Закусилов П.В. «Методы и средства акустико-эмиссионной диагностики силовых элементов планера воздушных судов» В мире неразрушающего контроля, 24, № 2, с. 52-54 (2021)

Рассмотрены: новые акустико-эмиссионные критерии разрушения на основе инвариантов, позволяющие оценивать прочностные характеристики конструкций с учётом степени опасности дефектов вне зависимости от их формы, размеров и предыстории эксплуатации; многоканальные системы акустико-эмиссионного контроля конструкций на их основе; пример практического применения данных систем для оценки прочности воздухозаборников авиационных двигателей воздушных судов. Ключевые слова: прочность конструкций, авиационная техника, акустическая эмиссия, трещиностойкость, инварианты

В мире неразрушающего контроля, 24, № 2, с. 52-54 (2021) | Рубрики: 08.14 14.04

 

Макаров В.В., Рыжов В.А. «Особенности гибридного метода расчета виброакустических характеристик инженерных конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 185-190 (2020)

Объект и цель научной работы. Объектом работы являются виброакустические характеристики (ВАХ) инженерных конструкций в широком диапазоне частот. Целью является выбор численного метода по критерию максимального соответствия расчетных и экспериментальных данных в области как нижних, так и верхних частот. Материалы и методы. Рассматриваются численные методы моделирования ВАХ инженерных конструкций: конечных элементов, энергостатистический, гибридный. Экспериментальные измерения ВАХ проводились в малогабаритном бассейне на натурной модели двухкорпусной конструкции. Основные результаты. По результатам исследования сделан вывод о том, что наиболее приемлемым для получения достаточной скорости вычислений и точности результатов расчета ВАХ в широком диапазоне частот является гибридный метод. Заключение. Применение гибридного метода для моделирования ВАХ позволило установить возможность проведения исследований крупногабаритных моделей в ограниченном пространстве (малогабаритном бассейне) в областисредних и низких частот.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 185-190 (2020) | Рубрики: 10.06 14.04

 

Курбатова Г.И., Клемешев В.А. «Математический аппарат обнаружения места утечки в газопроводах» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 27-41 (2021)

Предложен метод, позволяющий по данным измерений давления и расхода на выходе из газопровода рассчитать размер и координаты аварийной утечки газа, возникшей в результате разгерметизации газопровода. Метод основан на математической модели неизотермического установившегося течения смеси газов по газопроводу постоянного сечения. Метод является модификацией метода идентификации места утечки газа в скважине. Метод позволяет с высокой точностью рассчитать координаты утечки в широком диапазоне изменений расхода, давления и температуры газа на входе. В расчёте начального приближения использована характерная для широкого круга задач линейная зависимость координаты места утечки газа от давления на выходе. В работе приведены примеры расчёта координаты места утечки в газопроводах предложенным итерационным методом, продемонстрирована его сходимость. Приведен пример влияния погрешности задания давления на выходе на погрешность расчёта координаты места утечки. Предложенный математический аппарат обнаружения места утечки газа обобщается на обнаружение места утечки газа в скважинах и в морских газопроводах сверхвысокого давления.

Математическое моделирование, 33, № 8, с. 27-41 (2021) | Рубрики: 04.01 14.04 14.07

 

Auersch L. «Vibrations of soil and foundation due to railway, blast and impact loading» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 27-38 (2016)

The vibrations of soil and foundations are demonstrated for different types of loading. Train-induced ground vibrations are studied in a measurement campaign where a test train has run with regularly varied speeds. The measured train-induced soil vibration at 2 to 100 m distance from the track is compared with the wave propagation due to hammer excitation and with the theoretical wave field. The strong influence of the soil and the train speed on the amplitudes and frequencies of the vibration has been analysed for passages of the locomotive and the carriages. – The generation of ground vibration by strong explosions has been studied on a large testing area with sandy soil. The propagating waves were measured in a regular grid of measuring points in 10 to 1000 m. Therefore, the dominance of certain waves at certain distances and the changes of compressional waves and Rayleigh waves could clearly be observed. The results are compared with impulse hammer measurements in the range of 5 to 50 m. – A drop test facility has been built on the testing area of the Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM). Heavy masses (containers) of up to 200 t can be dropped from 10 m height on a big reinforced concrete foundation. The foundation was instrumented by accelerometers, strain gauges and pressure cells to give information about the loading condition and by geophones to measure the vibration of the surrounding soil and building. Both excitation processes, the release of the mass and the impact, produce high vibration amplitudes. On a smaller drop foundation, the influence of the drop height and the target stiffness has been studied more systematically.

Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 27-38 (2016) | Рубрики: 11.07 14.04

 

Семеренко А.В. «Ультразвуковой дефектоскоп HARFANG WAVE. Что нового?» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 4 (2021)

Обновленная версия ультразвукового дефектоскопа HARFANG WAVE позволяет пользователю создавать, редактировать и просматривать интерактивные отчеты по проведению контроля непосредственно на дисплее прибора на рабочем месте (см. рисунок). Процедура создания отчета проста. При обнаружении дефекта оператор сохраняет в памяти прибора скриншоты и при завершении работы, используя специальные возможности дефектоскопа, генерирует отчет. При этом в него вносятся комментарии и дается описание дефектов. Оператор может добавлять в отчет данные о компании, дефектоскописте, название объекта контроля, тип калибровочного блока, критерии отбраковки. Информация, относящаяся к настройке дефектоскопа, заполняется автоматически. Тем не менее некоторые параметры могут быть скорректированы, позволяя учесть непредвиденные обстоятельства, возникшие во время контроля. Отчет генерируется в формате pdf. Его можно просмотреть на дисплее и сразу с прибора отправить по электронной почте, используя WiFi, для согласования руководителю, эксперту или заказчику. Преимущества предлагаемой технологии создания отчетов прямо на рабочем месте заключаются в следующем: 1) уменьшается несоответствие между результатами, полученными при контроле, и данными, внесенными в отчет, так как еще не забыты детали контроля; 2) оператор может подтвердить или пересмотреть результаты, проведя повторный контроль в сомнительных случаях; 3) увеличивается производительность контроля, так как уменьшается время на подготовку отчета и остается больше времени на проведение контроля; 4) за счет упрощения процедуры отправки отчета по электронной почте ускоряется взаимодействие между исполнителем и заказчиком. При этом отпадает необходимость использования компьютера

Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 4 (2021) | Рубрики: 14.02 14.04

 

«Быстрое и эффективное ультразвуковое сканирование крупных компонентов из КМ» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 5 (2021)

Новый RollerFORMTM XL Olym pus с фазированной решеткой отличается широким охватом сканирования и простотой использования; обеспечивает высокоэффективный контроль объектов из композиционных материалов (КМ) с большой площадью поверхности. В аэрокосмической и ветроэнергетической отраслях промышленности такие критические компоненты, как крылья самолетов или лопасти ветровых турбин, изготавливаются из легких и прочных композиционных материалов. Контролеры, с помощью технологии неразрушающего контроля, проверяют целостность этих деталей как перед сборкой, так и во время обслуживания. Ультразвуковой контроль является стандартным методом неразрушающего контроля (НК), но большие площади поверхности деталей, затухающий характер композитов и сложность эксплуатации ультразвукового оборудования затрудняют процесс. Новый сканер RollerFORM XL – это инновационный и простой в использовании роликовый ФР-преобразователь (на фазированных решетках), который позволяет решить эти проблемы.

Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 5 (2021) | Рубрики: 14.02 14.04

 

«Новые ультразвуковые раздельно-совмещенные преобразователи ООО «Константа УЗК»» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 6 (2021)

Основные технические характеристики: частота – 2 МГц, 5 МГц; размер контактной поверхности – ∅ 14 мм. Размер пьезоэлемента – ∅ 12 мм; время пробега в призмах – 10 мкс; температурный диапазон работы – от –30 до +250/500°С (до 5 с) с последующим охлаждением преобразователя на воздухе в течение 60 с; кабель термостойкий в металлорукаве для предотвращения механических повреждений; диапазон измеряемых толщин – от 1,2 до 200 мм по стали; различное исполнение преобразователей, позволяющее применять его со всеми типами толщиномеров как зарубежных, так и отечественных производителей при возможности калибровки по двум точкам и более; преобразователи выпускаются в нескольких модификациях – 1. П112-W5E, П112-W2E для ультразвуковых толщиномеров с разъемами Lemo00 (5 МГц, 2 МГц). 2. K5H для расходометров KATFlow с разъемами ODU (5 МГц).

Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 6 (2021) | Рубрики: 14.02 14.04

 

Парфиевич А.Н. «Диагностика технического состояния многовальных зубчатых приводов на основе анализа интегральных показателей акустической активности» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 20-26 (2016)

Рассматривается возможность упрощения процедуры диагностирования механических приводов на основе анализа изменений интегральных показателей с использованием возможностей современных аппаратно-программных средств.

Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 20-26 (2016) | Рубрика: 14.04

 

Лысенко Е.А., Бернс В.А. «Виброакустическая диагностика космических аппаратов открытого (негерметичного) исполнения» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 47-54 (2016)

Особенностью конструкции космического аппарата открытого исполнения является наличие углепластикового цилиндра, вокруг которого с помощью пилонов закреплены трёхслойные сотовые панели. На этих панелях установлено электронное оборудование, антенно-фидерные системы ретрансляторов, агрегаты и приборы системы управления спутником. Вибрационное нагружение таких конструкций предлагается производить как электродинамическим вибростендом (до 100 Гц), так и диффузным акустическим полем в реверберационной камере. Отклик конструкции на вибрационное и акустическое нагружение фиксируется акселерометрами и представляется в виде амплитудно-частотных характеристик и зависимости спектральной плотности мощности случайного сигнала от частоты колебаний. Обнаружение дефектов космического аппарата производится по изменению параметров его вибрационного отклика. Для этого вибрационные и акустические испытания проводятся в три этапа. На первом этапе выполняется зондирующее вибрационное нагружение конструкции с низкой интенсивностью. Результаты испытаний – резонансные частоты и амплитуды колебаний – сравниваются с проектными значениями или с значениями, определёнными при наземной экспериментальной отработке космического аппарата. На втором этапе испытания производятся при повышенных нагрузках, но на безопасных режимах, рассчитанных по специальной методике. Третий этап является повторением первого. В результате по отклонениям параметров вибраций определяется местоположение и характер дефекта. В статье представлены основные положения методики и результаты виброакустической диагностики космических аппаратов. Сделан вывод о целесообразности использовании такой диагностики на заключительных этапах изготовления изделий.

Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 1, с. 47-54 (2016) | Рубрика: 14.04

 

Берестовицкий Э.Г., Гладилин Ю.А., Франтов А.А. «Стендовый комплекс синхронного контроля виброшумовых и функциональных характеристик электрогидравлической аппаратуры» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 2, с. 34-41 (2020)

Рассмотрены результаты создания и применения автоматизированной системы синхронного контроля виброшумовых и функциональных характеристик электрогидравлической аппаратуры на специализированном гидравлическом стенде. С ростом скорости протекания процессов в электрогидравлической аппаратуре, количества параметров оценки и требований, предъявляемых к перспективным образцам, возрастает потребность и актуальность во внедрении на специализированных испытательных стендах автоматизированных систем, способных осуществлять запись широкого перечня характеристик. Процесс контроля таких характеристик осложняется необходимостью проведения испытаний электрогидравлической аппаратуры, как на стационарных, так и нестационарных, быстропротекающих режимах её работы. При этом измерение параметров должно осуществляться синхронно и достоверно. Для обеспечения этих условий для создания автоматизированной системы были сформулированы ряд требований, как к оборудованию, так и к программному обеспечению, исходя из критериев функциональности, мобильности, гибкости, модернизируемости и обслуживаемости оборудования. Помимо аппаратной части было создано специализированное программное обеспечение. Оно включает в себя унифицированную оболочку анализа и регистрации данных, а также SCADA-проекты, представляющие из себя результат объектно-ориентированного программирования. Использование автоматизированной системы измерения, интегрированной в состав стендового комплекса, позволило осуществить: -синхронное автоматизированное регистрирование различных параметров, характеризующих быстротекущие процессы (давление, расход, перемещение, температура, вибрация); – взаимную передачу данных с автоматизированной системы измерений на специализированный управляющий комплекс. Расширившиеся измерительные возможности позволили более всесторонне оценивать виброшумовые и функциональные характеристики работы электрогидравлической аппаратуры, определять их взаимосвязь, осуществлять настройку и доработку конструктивных решений такой аппаратуры, достигая требуемых параметров её работы.

Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 2, с. 34-41 (2020) | Рубрика: 14.04

 

Парфиевич А.Н., Драган А.В., Сокол В.А. «Акустическая диагностика локальных повреждений прямозубых цилиндрических колёс в составе многовального привода с использованием нейросетевых моделей» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 19, № 2, с. 99-106 (2020)

В ходе акустической диагностики многовальных приводов на основе цилиндрических прямозубых колёс специалист-диагност сталкивается с проблемой чрезмерной насыщенности анализируемого сигнала различного рода частотными составляющими. Сокращение объёма анализируемых данных может привести к потере важной диагностической информации. Поэтому для того, чтобы снизить нагрузку на диагноста и при этом сохранить точность диагностики локального повреждения зуба зубчатого колеса, необходимо выявить перечень информативных частотных составляющих. Они должны реагировать на появление данного дефекта в зоне зубозацепления и иметь достаточно хорошо изученную математическую основу, что даст возможность использовать методы их автоматического определения. Полученный цифровой образ позволит применить для его обработки искусственные нейросетевые модели.

Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 19, № 2, с. 99-106 (2020) | Рубрика: 14.04

 

Кабанов Ю.А. «Разработаны новая методика контроля сварных швов трубопроводов из полиэтилена и ультразвуковые преобразователи» Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 4 (2021)

На предприятии ООО «Физприбор» проведена большая работа по выявлению дефектов в сварных швах труб из полиэтилена. В результате созданы методика ультразвукового контроля (УЗК) и ультразвуковые пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП), оптимальные для решения этой задачи. Основным типом дефекта в стыковых сварных соединениях труб из полиэтилена является несплавление на поверхности соединения труб. Это вертикально ориентированные плоскостные несплошности. Такие дефекты выявляются хордовыми ультразвуковыми преобразователями и с помощью схемы тандем. Полиэтилен характеризуется низкой скоростью звука 2100–2300 м/с и довольно большим затуханием 0,2–0,4 дБ/мм, поэтому используются ультразвуковые преобразователи с относительно низкими частотами 1–2,5 МГц, излучающие продольные волны. Неразрушающий контроль проводят с помощью ультразвукового дефектоскопа общего назначения УД9812 «Уралец». Для УЗК сварных швов труб с толщиной стенки до 18 мм применяют хордовые преобразователи. Для контроля больших толщин используют преобразователи тандем с регулируемым расстоянием между ПЭП. Нужно отметить, что преобразователи тандем при заданном расстоянии между ПЭП выявляют дефекты только в определенном диапазоне глубин. Поэтому ультразвуковой контроль проводится в три этапа сканирования отдельно для нижней, средней и верхней части сварного шва. На каждом этапе выполняется настройка ПЭП. В данной методике применяют стандартные образцы с торцовыми плоскодонными отражателями, изготовленные из заданного типоразмера полиэтиленовой трубы. Для контроля труб с небольшой толщиной стенки H менее 18 мм используется СОП (стандартный образец предприятия) с плоскодонным отверстием, расположенным на уровне 0,5H. Для контроля толстостенных труб H > 18 мм применяют СОП с тремя плоскодонными отверстиями, расположенными на глубинах 0,3H, 0,55H, 0,8H. Оценка качества сварных швов определяется на основе анализа следующих информативных параметров: • амплитуда эхосигнала; • суммарная условная протяженность всех несплошностей в шве; • количество несплошностей в шве. На основе этих данных принимается решение о годности изделия.

Территория NDT. Международный журнал по неразрушающему контролю, № 2, с. 4 (2021) | Рубрика: 14.04

 

Ясников И.С., Виноградов А.Ю. «Акустическая эмиссия при инициации полосы сдвига в металлическом стекле как метод верификации существования масштабной инвариантности» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 159, № 3, с. 473-478 (2021)

DOI: 10.31857/S0044451021030081

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 159, № 3, с. 473-478 (2021) | Рубрика: 14.04

 

Смирнов А.И., Носков А.А., Блинов В.М., Чунаев В.Ю. «Достоверность результатов контроля углерод-углеродных композиционных материалов акустическим теневым методом» В мире неразрушающего контроля, 24, № 2, с. 18-21 (2021)

Достоверность результатов НК может характеризоваться степенью корреляции между информативными параметрами НК и техническими характеристиками материала. В качестве технических характеристик углерод-углеродных композиционных материалов рассмотрены кажущаяся плотность, открытая пористость и предел прочности при изгибе. В качестве информативного параметра НК принято ослабление продольных ультразвуковых колебаний поперек слоев материала. Выявлена значимая корреляция между пределом прочности и ослаблением сигнала, что позволяет сформировать оптимальные браковочные критерии. Так же достоверность результатов НК может характеризоваться вероятностью обнаружения различных дефектов. В результате регрессионного анализа установлены отличия параметров реальных и искусственных дефектов. Применение вероятностных зависимостей, полученных на реальных дефектах, приводит к уточнению математической модели вероятности обнаружения. Ключевые слова: вероятность обнаружения дефектов, корреляционные связи, углерод-углеродные композиционные материалы

В мире неразрушающего контроля, 24, № 2, с. 18-21 (2021) | Рубрика: 14.04

 

Варовин А.Я., Марголин Б.З. «Определение вероятности разрушения оборудования и трубопроводов АЭС, обусловленного дефектами сплошности металла» В мире неразрушающего контроля, 24, № 2, с. 40-48 (2021)

При НК оборудования АЭС важно определить реальный размер дефекта с последующим обоснованием прочности элемента с дефектом. Если будет гарантировано, что по завершении НК будут выявлены все дефекты, влияющие на прочность, это позволит оптимизировать НК. Любое изменение программы НК является риск-ориентированным решением, его применение требует обоснования по критериям вероятности критического события и изменения этой вероятности при реализации предлагаемого решения. Разработана методика количественной оценки эффективности объема и периодичности НК оборудования АЭС. Методика определяет количество и размер расчетных дефектов и вероятность их обнаружения при изготовлении и эксплуатации с использованием ультразвукового и радиографического контроля. Ключевые слова: АЭС, реальный размер дефектов, оптимизация НК, POD, ультразвуковой контроль, радиография

В мире неразрушающего контроля, 24, № 2, с. 40-48 (2021) | Рубрики: 14.04 14.06

 

Петронюк Ю.С., Титов С.А., Левин В.М., Рыжова Т.Б. «Ультразвуковая визуализация динамики разрушения армированных композитов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 836-841 (2021)

Представлены результаты исследования структуры образцов, выполненного с помощью импульсного акустического микроскопа, совмещенного со специально разработанной миниатюрной испытательной машиной. Рассматриваются особенности проведения таких экспериментов. Показана возможность измерения деформации образца при его механических испытаниях неразрушающими методами акустической микроскопии.

Известия РАН. Серия физическая, 85, № 6, с. 836-841 (2021) | Рубрика: 14.04

 

Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Аносов М.С., Рябов Д.А. «Влияние длительной эксплуатации на физико-механические свойства и показатели хладостойкости трубной стали 10Г2» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 1, с. 38-44 (2021)

Проведено исследование влияния длительности эксплуатации магистрального газопровода на изменение физико-механических характеристик показателей хладостойкости трубной стали 10Г2. Установлено, что в процессе длительной эксплуатации стали 10Г2 в составе магистрального газопровода наблюдается изменение структуры металла, при этом происходит перераспределение перлитной составляющей и укрупнение зерен. Получены значения микротвердости исследуемой стали до и после эксплуатации (10, 25, 40 лет). Длительная эксплуатация (40 лет) материала труб приводит к росту значений микротвердости с 1518 до 2786 HV. Выявлено двукратное снижение значений ударной вязкости стали 10Г2 после старения и эксплуатации в течение 25 лет. Также наблюдается значительное повышение температуры вязкохрупкого перехода, что снижает надежность магистральных трубопроводов. В результате испытаний стали 10Г2 в широком диапазоне температур после 25 лет эксплуатации наблюдается снижение пластичности металла (относительное удлинение уменьшается примерно в 1,6 раза), повышение предела прочности и снижение предела текучести (до 9%). Предложена методика неразрушающего контроля деградации механических свойств стали 10Г2 в процессе эксплуатации изделий. Установлена зависимость акустического параметра D, рассчитанного на основе скорости распространения продольных и поперечных упругих волн в металле от срока эксплуатации газовых магистральных труб и температуры вязкохрупкого перехода для стали 10Г2. Показано, что предложенный акустический параметр может выступать в качестве характеристического параметра хладостойкости материала магистральных газопроводов и использоваться при технической диагностике для оценки их остаточного ресурса. Ключевые слова: техническая диагностика, ударная вязкость, хладостойкость, вязкохрупкий переход, акустический параметр

Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 1, с. 38-44 (2021) | Рубрика: 14.04

 

Кишкин А.А., Зуев А.А., Делков А.В., Шевченко Ю.Н. «Аналитический подход при исследовании уравнений импульсов пограничного слоя при течении в межлопаточном канале газовых турбин» Вестник Московского авиационного института, 28, № 1, с. 45-60 (2021)

Рассмотрен аналитический подход к интегрированию уравнений импульсов динамического пространственного пограничного слоя для поверхностей обтекания криволинейной формы в естественной криволинейной ортогональной системе координат с наличием поперечного градиента давления. Получены уравнения импульсов параболического типа, пригодные для решения задачи течения в радиальном секторе межлопаточного канала газовых турбин. Представлены уравнения в более общем виде, в отличие от известных частных решений. Отмечено, что при рассмотрении задачи течения с теплообменом (что наиболее актуально для межлопаточного канала неохлаждаемых газовых турбин) необходимо совместное решение полученных уравнений импульсов с интегральным соотношением уравнения энергии температурного и динамического пространственного пограничного слоя. Для рассматриваемого радиального сектора межлопаточного канала уравнения решены конечно-разностным методом. Используемый подход подтверждается верификацией результатов моделирования и визуализации донных линий тока в круговом радиальном модельном канале. DOI: 10.34759/vst-2021-1-45-60

Вестник Московского авиационного института, 28, № 1, с. 45-60 (2021) | Рубрики: 14.04 14.06

 

Богданов К.А. «Исследование влияния ультразвуковых колебаний на шероховатость поверхности при электроэрозионной обработке» Вестник Московского авиационного института, 28, № 1, с. 187-199 (2021)

Проведены экспериментальные исследования комбинированной электроэрозионной прошивки отверстий малого диаметра с наложением внешних ультразвуковых колебаний Исследования проводятся путём сравнения времени прошивки отверстий, полученных при традиционной электроэрозионной обработке без наложения ультразвуковых колебаний, и отверстий, полученных при электроэрозионной обработке с наложением ультразвуковых колебаний и с учетом зависимости от схемы подачи рабочей жидкости, входных параметров электроэрозионной и ультразвуковой установок, материала электрода-инструмента и вида обрабатываемых деталей. Проведена обработка данных на основании результатов прошивки около 1670 отверстий различных диаметров электродов из латуни и вольфрама. Сравнительный анализ традиционной электроэрозионной обработки отверстий и электроэрозионной обработки с различными схемами наложения ультразвуковых колебаний позволил найти эффективную технологию, при которой непосредственное наложение ультразвука на электрод-инструмент, а также подача рабочей жидкости поливом в зону обработки способствуют наилучшему удалению продуктов эрозии из зоны обработки и повышают производительность процесса при сохранении точности позиционирования прошиваемых отверстий. Проведена оценка шероховатости поверхности отверстий, полученных методом электроэрозионной обработки с наложением ультразвуковых колебаний на электрод-инструмент и подачей рабочей жидкости поливом в зону обработки. DOI: 10.34759/vst-2021-1-187-199

Вестник Московского авиационного института, 28, № 1, с. 187-199 (2021) | Рубрики: 14.04 14.05

 

Котельникова Л.М., Николаев Д.А., Цысарь С.А., Сапожников О.А. «Определение упругих свойств твердотельного шара по результатам рассеяния на нем акустического пучка» Акустический журнал, 67, № 4, с. 371-386 (2021)

При использовании упругих сферических рассеивателей в задачах акустики необходимо знать их основные упругие параметры, характеризующие внутренние резонансы. В настоящей работе показано, что скорости продольных и поперечных волн в твердотельном шаре могут быть определены из характеристик рассеяния ультразвукового пучка. В качестве рассеивателей рассмотрены шары из стали, стекла и нейлона миллиметровых размеров, погруженные в воду. При проведении экспериментов акустическое поле создавалось плоским пьезоэлектрическим излучателем мегагерцового диапазона частот, работающим в импульсном режиме. Путем сравнения экспериментальных данных и численных расчетов для амплитуды рассеянного поля были определены скорости и оценены коэффициенты поглощения упругих волн в материале шаров. Ключевые слова: рассеяние акустических волн, упругий рассеиватель, эксперимент. DOI: 10.31857/S0320791921040079

Акустический журнал, 67, № 4, с. 371-386 (2021) | Рубрики: 04.06 14.04