Снежков Д.Ю., Леонович С.Н., Будревич Н.А. «Однородность ствола буронабивных свай по результатам четырехканального межскважинного ультразвукового мониторинга» Наука и техника, 22, № 3, с. 216-223 (2023)

Исследована однородность структуры ствола буронабивных свай по результатам четырехканального межскважинного ультразвукового (УЗ) мониторинга. Определена фактическая длина свай с выявлением дефрагментации ствола сваи, определена прочность на сжатие, выявлены дефекты сплошности на основе совместного анализа данных метода межскважинного ультразвукового мониторинга. Использование четырех каналов позволяет раздельно контролировать периферийную и центральную области сваи в шести направлениях. Данные сейсмоакустического метода совпали с параметрами ультразвукового мониторинга в части выявления зон неоднородности бетона, уменьшения сечения сваи и т.д. Для всех перечисленных свай названными методами испытаний не зарегистрированы данные, указывающие на дефрагментацию ствола сваи – присутствие участков, в поперечных сечениях которых полностью отсутствует бетон. Этими методами испытаний для всех свай подтверждено соответствие их фактической длины проектным значениям. Значимый дефект сплошности бетона сваи 40оп, по данным УЗ-мониторинга и сейсмоакустического метода, зарегистрирован в интервале отметок – (17,5–18) м, проявляющий себя снижением скорости распространения УЗ-импульса от 25 до 50% по двум направлениям прозвучивания, включая диаметральное. Указанный дефект можно интерпретировать как снижение эффективного сечения сваи до 25–50% от среднего значения. Дефектные участки свай обнаруживались в их верхней части на отметках по глубине от 0 до –1,5 м, считая от торцевой поверхности оголовка. При этом различия по физико-механическим параметрам бетона на этих отметках наблюдались и в пределах поперечного сечения свай.

Орлов В.А., Пирожков Р.В., Косогова Ю.П. «Система контроля надежности траверсы на объектах атомной энергетики методом ультразвуковой дефектоскопии» Инженерный вестник Дона, № 3, с. 177-160 (2023)

Рассмотрена проблематика обеспечения контроля состояния и прочности устройства обращения с радиоактивными материалами на объектах атомной энергетики и предложена разработка системы дистанционного ультразвукового контроля для непрерывно-периодичного мониторинга состояния ответственных элементов конструкции траверсы обслуживания, работающей в радиационно-опасной среде. Приведены основные принципы обработки результатов ультразвуковой дефектоскопии и получении характеристик.

Симоненко Е.П., Долгирев С.С., Кириченко Ю.В. «Комплексный подход к оценке проницаемости карбонатных пород по материалам широкополосного акустического каротажа» Каротажник, № 4, с. 134-146 (2023)

Предложена методика расчета проницаемости в разрезах карбонатных горных пород по интервальному времени волны Лэмба–Стоунли, а также использование для этих целей динамических характеристик упругих волн. Обоснованы возможность и необходимость комплексирования двух рассмотренных методов расчета проницаемости для повышения надежности определения в широком диапазоне величин коэффициента проницаемости.

Скобелев С.Б., Бурый Г.Г. «Исследование влияния значений коэффициента обработанности на износостойкость стали 45 при ударно-акустической обработке» Омский научный вестник, № 4, с. 23-26 (2018)

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния режимов ударно-акустической обработки на износостойкость образцов при испытании в паре трения сталь 45 – Бр АЖ–9-4. Исследовано влияние значений общего коэффициента обработанности на микротвердость и шероховатость обработанной поверхности, а также получены зависимости шероховатости, микротвердости и момента трения в период приработки от значений общего коэффициента обработанности. Определены рациональные значения общего коэффициента обработанности для стали 45, при которых достигается минимальный износ образцов в период приработки.

Соболев И.А., Дитятев Д.В., Лукичев В.Ю., Войнаш С.А., Соколова В.А., Загидуллин Р.Р. «Разработка бортового комплекса для неразрушающего контроля летательных аппаратов методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 5, с. 544-548 (2023)

Авиационные технологии и в частности воздушные борта являются важной частью развития России. Они затрагивают как гражданскую часть жизни людей, так и играют ключевую роль в строительстве военного потенциала Российской Федерации (РФ). Было подтверждено в период второй мировой войны, что авиация играет ключевую роль в прикрытии сухопутных войск, в разведке, защите воздушного пространства, сопровождении кораблей, транспорта и т.д. На сегодняшний день летательные аппараты выполняют различные задачи. По своему предназначению и конструкции подразделяются на различные виды. Хоть самолёты и могут отличаться, но у всех них есть кое-что общее – они являются технически сложными и дорогостоящими конструкциями, для безопасной эксплуатации которых требуется постоянный контроль и обслуживание.

Ковалев К.Е., Ягодников Д.А., Бобров А.Н. «Разработка бесконтактного акустического метода определения давления в камере сгорания модельного ракетного двигателя на твердом топливе» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 78-84 (2023)

Представлена методика бесконтактной диагностики ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) на основе анализа акустических колебаний, генерируемых истекающей из сопла сверхзвуковой струей продуктов сгорания. Проведено экспериментальное исследование по определению давления в камере сгорания модельного ракетного двигателя на твердом топливе Е-5-0 с помощью неинвазивного метода контроля, использующего динамический микрофон, расположенный на заданном расстоянии от объекта исследования и регистрирующий акустические поля, создаваемые работающим двигателем. Экспериментально подтверждена возможность бесконтактного определения давления в камере сгорания по частоте акустических колебаний и уровню звукового давления, создаваемого струей продуктов сгорания модельного РДТТ. Показано удовлетворительное согласование результатов расчета давления со значением, зарегистрированным датчиком внутрикамерного давления.

Хлыбов А.А., Углов А.Л., Рябов Д.А., Аносов М.С. «Оценка поврежденности конструкционных металлических материалов акустическими методами» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 25, № 4, с. 18-26 (2022)

Целью настоящего исследования является изучение поврежденности конструкционных металлических материалов акустическим методом при различных внешних усталостных и термических воздействиях. Предложена структурная модель, описывающая процесс накопления рассеянных микроповреждений в материале, параметры которой могут быть измерены акустическим методом. Показано, что в структуре конструкционных металлических материалов в процессе циклического нагружения происходят необратимые процессы, приводящие к изменению физико-механических характеристик. Проведена оценка изменения большого количества информативных параметров акустического контроля в процессе накопления поврежденности. Установлено, что параметры упругих волн зависят от характеристик исследуемой среды. Показано, что состояние поверхностного слоя может быть использовано в задачах более ранней оценки выработанного ресурса материала конструкций. Предложена модель, учитывающая влияние процессов деградации поверхностного слоя на параметры поверхностных волн; приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие данную модель. Представлены методики для определения механических характеристик материала – модуля упругости, предела текучести, вязкости разрушения, внутренних напряжений, размера зерна и др. – на элементах конструкций без нарушения их прочностных характеристик. Результаты исследований влияния среды на параметры упругих волны служат основой для построения комплексного акустического метода определения физико-механических характеристик конструкционных материалов. Рассматриваются примеры практического использования полученных результатов в задачах обеспечения безопасной эксплуатации ответственных элементов конструкций. Полученные в ходе исследования данные дают возможность оперативно оценить поврежденное состояние и свойства металлических материалов при циклическом нагружении при использовании параметров акустических волн.

Матюшкова О.Ю., Тэттэр В.Ю. «Современные методы виброакустического диагностирования» Омский научный вестник, № 3-2, с. 294-299 (2013)

Выполнен обзор основных методов вибродиагностики узлов подвижного состава железных дорог. Рассмотрены направления дальнейшего совершенствования виброакустического метода контроля.

Федотов А.А., Ахмеджанов Р.А. «О помехоустойчивости активного виброакустического способа контроля состояния магистрального трубопровода» Омский научный вестник, № 2, с. 116-120 (2018)

Повышение помехоустойчивости является одной из основных задач при разработке методов и систем виброакустического контроля. В работе реализовано моделирование функционирования активного способа контроля состояния магистрального трубопровода с использованием аналитической модели поперечных колебаний стержня с добавлением помехи, полученной на действующем трубопроводе. Сделан вывод о перспективности использования когерентного накопления сигнала в активных системах контроля состояния трубопроводов.

Комаров В.А., Федотов А.А., Денисова Л.А. «Обнаружение дефектов магистральных трубопроводов системами виброакустического контроля» Омский научный вестник, № 4, с. 89-96 (2019)

Рассматриваются вопросы обнаружения дефектов на магистральных трубопроводах путем применения систем активного виброакустического контроля их состояния. Представлены описания и изложены принципы функционирования систем, базирующихся на использовании вероятностных методов распознавания технического состояния объекта. Приведены результаты численных экспериментов, получены зависимости оценок ошибок обнаружения дефектов от интенсивности акустической помехи. Показано, что применение систем активного виброакустического контроля позволяет эффективно обнаруживать дефект трубопровода (врезку, шурф) даже при малых значениях отношения сигнал/шум.

Федотов А.А., Малиновский Ю.Г. «О вероятности ошибки обнаружения несанкционированных воздействий на трубопровод активным виброакустическим способом контроля» Омский научный вестник, № 6, с. 100-105 (2019)

Научным сообществом разработано множество способов обеспечения безопасности транспортировки нефтепродуктов автоматизированными средствами. Актуальной задачей является повышение эффективности идентификации вида несанкционированного воздействия на трубопровод и оценка вероятностей ошибок обнаружения нарушений. В работе представлены результаты экспериментальной оценки вероятностных характеристик обнаружителя на основе ранее предложенного активного виброакустического способа контроля. Получены значения информативных признаков в виброакустических сигналах в зависимости от размера локальной неоднородности и отношения сигнал/шум. Определена вероятность ошибки распознавания и необходимое количество накапливаемых сигналов для работы системы в дальней зоне. Сделан вывод о состоятельности предложенного алгоритма идентификации вида несанкционированного воздействия.

Кузнецов А.А., Харламов В.В., Волчанина М.А. «Алгоритм диагностирования изоляции силовых трансформаторов акустическим методом в условиях изменения температуры» Омский научный вестник, № 3, с. 70-74 (2022)

Приводится алгоритм обработки данных при диагностировании изоляции акустическим методом силовых трансформаторов системы электроснабжения железных дорог. Особенностью системы электроснабжения железнодорожного транспорта является расположение тяговых подстанций вдоль железнодорожного пути. Эксплуатация силовых трансформаторов осуществляется в открытых условиях. Показано, что для диагностирования силовых трансформаторов целесообразно использовать переносные комплексы на основе акустического контроля частичных разрядов благодаря их высокой мобильности и относительной простоте установки. Для повышения достоверности диагностирования в условиях сезонных изменений температуры предложено использовать имитатор дефектов и дифференциальный способ измерения параметров частичных разрядов. Предложены схема проведения эксперимента и алгоритм диагностирования. Приведены выражения, описывающие свойства трансформаторного масла при изменении температуры и, как следствие, изменение параметров сигнала при распространении акустических волн. Приводятся данные диагностирования, полученные на силовом трансформаторе системы электроснабжения железных дорог при положительных и отрицательных значениях температуры в условиях развития дефекта изоляции, сопровождающегося частичными разрядами.

Бобров А.Л., Гончаров К.И. «Анализ факторов, влияющих на выявляемость дефектов при ультразвуковом контроле эксплуатируемых рельсов» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 18-24 (2023)

Надежность эксплуатации железнодорожного пути зависит от технического состояния рельсового полотна, которое, в свою очередь, подвергается периодическому контролю неразрушающему контролю, в котором ультразвуковые методы играют решающую роль. Работа посвящена исследованию температурного фактора на изменение основных параметров ультразвукового контроля рельсов, находящихся в эксплуатации. В статье приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований изменений чувствительности каналов контроля рельсов наклонными преобразователями, связанных с изменением температурного фактора и колебаний угла ввода ультразвуковой волны при реализации типовых схем контроля. Контроль проводили ультразвуковым дефектоскопом и набором наклонных преобразователей с углами. Приведена методика проведения исследований и основные результаты, которые показывают, что на ввода 50–70 чувствительность контроля влияет температура, которая как погодный фактор может, таким образом, приводить к появлению ошибок первого и второго рода. Кроме того, исследована чувствительность к реальным дефектам рельсов – усталостным трещинам. По результатам исследований установлено, что при проведении ультразвукового контроля необходимо корректировать чувствительность контроля в зависимости от погодных условий, а также использовать гибкий механизм анализа результатов и повторного контроля. Ключевые слова: дефект, периодический контроль, рельсы, температура, угол ввода, ультразвуковой контроль, усталостные трещины, чувствительность.

Щипкова Ю.В. «Модель анализа информации о дефектах трубопровода при диагностировании ультразвуковыми снарядами» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 12, с. 471-474 (2022)

Предложена модель для анализа полученной информации о дефектах линейной части МН при диагностировании ультразвуковыми внутритрубными приборами (ВНП). Показано что в реальных условиях при прохождении ВНП с учетом высотных отметок расположения МН, он проходит как минимум в трех различных средах. В процессе эксплуатации нефтепроводов возникают проблемы выпадения воды в пониженных и «газовых шапок» в повышенных участках трассы МН. Для предотвращения этого явления предусмотрено поддержание определенного режима по минимально и максимально допустимому давлению и подготовке нефти к транспорту (обезвоживание, дегазация, стабилизация и т.д.). Однако эти меры не предотвращают попадания в МН воды, которая расслаивается в связи с разностью плотностей и скапливается в пониженных по рельефу участках. В повышенных участках накапливаются пузырьки воздуха или легких углеводородов, содержащихся в нефти и выделяющихся при повышенных температурах и снижения давления перекачки. Проведены расчеты по условиям выноса «газовых шапок» и воды из мест скопления, для различных диаметров нефтепровода. Показано, что выноса газа и воды не происходит для диаметров нефтепроводов более 530 мм при действующих режимах перекачки. Анализ получаемых данных по результатам обследования ВНП снарядами позволяет сделать вывод, что движение прибора в 3-х различных средах изменяет скорость прохождения ультразвука в них и, как следствие, вносит погрешность определения дефекта в теле трубы.

Соболев И.А., Бунина Н.А., Максимович Е.Ю., Алексеева Е.А., Соколова В.А., Миранович А.В. «Исследование качества полых корпусных деталей, полученных холодной штамповкой, методом акустической эмиссии» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 7, с. 269-274 (2022)

В результате пластического деформирования происходят изменения в строении металла, все это определяет возникновение акустической эмиссии (АЭ). По полученным экспериментальным данным можно судить о развитии процесса деформации в обрабатываемой заготовке. Переход к исследованию металлов с помощью условных акустико-эмиссионных кривых в безразмерных относительных величинах, может способствовать более быстрому внедрению АЭ в процессы производства, так как вопросы стандартизации, которое, пока еще полностью не решены, при таком подходе остаются в стороне.

Костюков Е.Н., Никифорова М.С., Никифоров И.И., Вахмистров С.А., Колмаков О.В. «Прогнозирование прочностных характеристик деталей из энергетических материалов с использованием метода акустической эмиссии» Механика композиционных материалов и конструкций, 25, № 2, с. 219-227 (2019)

Определение возможности прогнозирования прочностных характеристик деталей из энергетических материалов по результатам контроля параметров акустической эмиссии при предварительном испытании деталей нагрузками, не превышающими предельного значения, является основной целью исследований, результаты которых рассматриваются в данной статье. Проведены экспериментальные работы по исследованию процесса разрушения и механических свойств деталей из пластифицированного октогена при испытании в условиях сжатия и растяжения с использованием метода акустической эмиссии. Проведен анализ диаграмм деформирования и диаграмм параметров акустической эмиссии на предмет поиска «особых» точек на диаграммах акустической эмиссии, которые можно использовать в качестве основы при отработке метода прогнозирования. Выявлено, что наиболее информативными параметрами с точки зрения использования для прогнозирования предельных значений механических характеристик деталей является сумма импульсов и активность акустической эмиссии, значимые изменения которых наблюдаются в упругой области деформирования детали. Наличие на диаграмме активности акустической эмиссии «особой» точки в виде максимума позволяет вести визуальный контроль момента достижения критической нагрузки непосредственно в ходе эксперимента. Исследована возможность снижения нагрузки предварительного нагружения. На основе детального анализа диаграмм параметров акустической эмиссии и диаграмм деформирования и разбиения всего массива, полученных данных акустической эмиссии по частотам, было получено, что использование для расчета механических свойств деталей высокочастотных составляющих спектра выбросов акустической эмиссии дает возможность снизить нагрузку предварительного нагружения до уровня упругих деформаций, что позволит использовать испытанные детали для других видов исследований. Проведена серия контрольных опытов, результаты которых подтверждают возможность определения прочности деталей из пластифицированного октогена по результатам предварительного нагружения с погрешностью, сопоставимой с погрешностью определения прочности при механических испытаниях.

Беспалько А.А., Данн Д.Д., Федотов П.И., Дмитриева С.А., Цзюньхуа Л. «Численное и экспериментальное моделирование акустоэлектрического метода неразрушающего контроля твердотельных диэлектриков» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 66, № 4, с. 320-334 (2023)

Для разработки комплексного акустоэлектрического метода неразрушающего контроля численно и экспериментально исследуются механоэлектрические и акустоэлектрические преобразования на примере образцов магнетитовой руды и модельных дефектных диэлектрических структур на основе цементно-песчаных смесей. Приведены результаты расчетов концентрации напряжений на трещинах разных размеров при распространении внешнего детерминированного акустического импульса по образцу. Показаны результаты экспериментальных исследований электромагнитной эмиссии образцов магнетитовой руды с содержанием кальцита и магнетита при одноосном сжатии до разрушения. Показано, что по спектрам электромагнитных откликов при акустоэлектрических преобразованиях возможно достоверно определять появление и развитие деструктивных зон в диэлектрических материалах. Приведены результаты изменения параметров электромагнитных откликов цементно-песчаной смеси с дефектами при внешнем импульсном акустическом воздействии в процессе ступенчатого нагружения сжатием и сдвигом. В качестве включений (дефектов) использовали магнетитовую руду и фторопласт, обладающие соответственно большим и меньшим акустическим импедансом, чем материал модельного образца. Рассматривается влияние длительности внешнего импульсного акустического возбуждения на параметры электромагнитных откликов в процессе ступенчатого нагружения модельных образцов.

Семухин Б.С. «Определение плотности аморфной составляющей пенистых природоподобных материалов неразрушающими методами» Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ), 25, № 2, с. 165-172 (2023)

В качестве объекта исследования выбран пеностекольный материал. Такие материалы известны давно, но современные методы позволяют изучить и научно обосновать отнесение их к природоподобным. Для этого были использованы два метода: рентгеновский и акустический, как наиболее удобные для работы с природоподобными материалами. Измерена скорость рэлеевских поверхностных волн и интегральная интенсивность рентгеновского рефлекса-гало. Предложена нормировка данных для сравнения измеренных величин скорости и интенсивности. Экспериментально установлено, что плотность пеностекольных материалов отражает факт равномерного распределения электронной плотности. Делается вывод о равномерной плотности аморфных материалов и их подобии природным.

Левченко Н.Р., Шилинговский Д.И. «Режекторная автокомпенсация обратной связи в системах и установках сигнальной радиоакустики» Инженерная физика, № 7, с. 15-21 (2023)

Рассматривается анализ программно-аппаратных методов подавления электроакустической обратной связи в радиоэлектронных системах аудиомониторинга и телепроизводства. В работе приведен численный анализ сигнальных методов компенсации положительной обратной связи (ПОС) средств радиоакустики, а также архитектурное DSP-решение построения режекторной эквалазиционной линейки с автоследящим многотональным звукоподавлением на базе аудиопроцессора ADAU1701 и программного комплекса разработки SigmaStudio в задачах автокомпенсации электроакустической ПОС при создании экспериментальных физических установок сигнальной радиоакустики. Методы: алгоритмы цифровой обработки сигналов, теория устойчивости звукоусилительных и звукоснимающих радиосистем, методы сигнальной радиоакустики, теория и методы анализа автоколебательных цепей, векторная теория звукового поля. Результаты: выявлены причины возникновения электроакустической обратной связи; предложен и исследован адаптивный алгоритм подавления электроакустической обратной связи; проведен анализ эксперимента с применением субмодуля автоподавления электроакустической обратной связи. Ключевые слова: сигнальная радиоакустика, электроакустическая обратная связь, подавитель обратной связи, радиоэлектронная система аудиомониторинга. DOI: 10.25791/infizik.7.2023.1341