Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.14 Методы измерений и инструменты

 

Семёнов А.П., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Бородина И.А. «Исследование акустических характеристик суспензий на основе глицерина и микрочастиц синтетического алмаза с помощью резонатора с продольным электрическим полем» Акустический журнал, 69, № 6, с. 702-712 (2023)

Исследованы акустические свойства суспензий на основе чистого глицерина и алмазного порошка с размером частиц 1–2 мкм с различной концентрацией с помощью резонатора с продольным электрическим полем. Дисковый резонатор из лангасита с круглыми электродами на обеих сторонах пластины с частотой 4.1 МГц, работающий на продольной акустической волне, полностью погружали в жидкостный контейнер с исследуемой суспензией. На основе измеренных частотных зависимостей реальной и мнимой частей электрического импеданса резонатора с использованием эквивалентной электромеханической схемы были определены продольный модуль упругости и продольный коэффициент вязкости исследуемых образцов. Сравнение экспериментально найденных зависимостей продольного модуля упругости, коэффициента вязкости и скорости продольной акустической волны от объемной концентрации частиц алмаза в суспензии с расчетными зависимостями показало их хорошее соответствие.

Акустический журнал, 69, № 6, с. 702-712 (2023) | Рубрики: 04.08 04.14 06.02 06.14

 

Шамуратов Ж.У. «Метод измерения вязкости с вибрирующей пластиной для высокотемпературных материалов» Приборы, № 10, с. 10-18 (2023)

Разработан и используется новый вискозиметр с вибрирующей пластиной, который делает возможным мгновенное и непрерывное измерение вязкости высокотемпературного материала. Данный вискозиметр предназначен для промышленного использования и вязкость может измерять автоматически, с высокой точностью. Измеренное значение вязкости оценивается с использованием флюса для литейной формы в процессе непрерывного литья и подтверждается, что надлежащий контроль вязкости и температуры первичной кристаллизации флюса для литейной формы обеспечивает получение продуктов непрерывного литья хорошего качества и предотвращает проблемы при литье. Этот метод измерения вязкости в настоящее время используется в различных областях, таких как исследование вновь полученного формовочного флюса, выбор оптимальных характеристик текучести для различных условий литья, а также разработка и улучшение формовочного флюса.

Приборы, № 10, с. 10-18 (2023) | Рубрики: 04.14 05.12

 

Бобровницкий Ю.И., Карпов И.А. «Дискретная акустика: ARMA-моделирование временных процессов, теория» Акустический журнал, 69, № 6, с. 665-684 (2023)

В физике, в частности, акустике время традиционно рассматривается как непрерывная координата. Некоторое исключение составляет обработка сигналов, где дискретизация необходима для расчетов на компьютерах. Но все акустические задачи формулируются и решаются с помощью непрерывных по времени моделей, описываемых дифференциальными уравнениями и их решениями в виде непрерывных функций времени. Между тем эти задачи могут быть эквивалентным образом сформулированы и решены с помощью дискретно-временных моделей, описываемых конечно-разностными уравнениями и их решениями в виде временных рядов. Как показывает опыт некоторых других областей науки, например, теории управления, дискретный подход имеет ряд преимуществ перед непрерывным подходом, использование которых значительно облегчает решение многих задач. Данная статья имеет цель частично восполнить имеющийся здесь пробел в акустике и направлена на создание теоретических основ дискретно-временного подхода к решению акустических задач. Статья ограничена рассмотрением одной широко распространенной в акустике колебательной системы – линейной структуры с N степенями свободы, состоящей из сосредоточенных инерционных, упругих и диссипативных элементов, к которой, в частности, приводит метод конечных элементов. Для нескольких непрерывных моделей этой системы в статье построены эквивалентные дискретно-временные модели, выведены конечно-разностные уравнения и получены их решения. Критерием эквивалентности непрерывных и дискретных моделей в статье принято математически точное равенство соответственных решений во все дискретные моменты времени. Исходя из этого критерия, между параметрами непрерывных и дискретных моделей и их уравнений установлены аналитические связи, позволяющие по непрерывной модели системы строить ее дискретно-временную модель и, наоборот, по известной дискретной модели строить ее непрерывную модель. Особое внимание в статье уделено вынужденным колебаниям системы под действием кинематического возбуждения, важного во многих акустических задачах, тогда как в литературе рассматривается исключительно силовое возбуждение. В статье также рассмотрено одно из самых полезных свойств дискретного моделирования – простота построения дискретных моделей по экспериментально измеренным сигналам. Приведен соответствующий пример. Отметим, что термин “ARMA-модель" является сокращением для "модели авторегрессии и скользящего среднего", общепринятым в теории управления, теории систем и в других областях науки.

Акустический журнал, 69, № 6, с. 665-684 (2023) | Рубрики: 04.14 04.15 12.01

 

Клюшников В.А., Гончар А.В. «Влияние малоцикловой усталости на акустическое двулучепреломление в аустенитной стали 12Х18Н10Т» Журнал технической физики, 94, № 1, с. 53-59 (2024)

Представлены результаты исследования влияния малоцикловой усталости при температурах 20 и 60°C на акустическое двойное лучепреломление аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Предложена модель, представляющая акустическое двойное лучепреломление всего материала как сумму двух отдельных составляющих для мягкой матрицы аустенита и твердых включений деформационного α′-мартенсита. Изменения акустического двойного лучепреломления, вызванные деформацией аустенита и мартенситным превращением при усталости, сравнивали с помощью расчетов, основанных на данных, полученных ранее для одноосного растяжения той же стали. Проанализирована кинетика изменения параметра акустического двулучепреломления в аустените с учетом и без учета влияния мартенситного превращения. Полученные результаты имеют практическое значение для разработки методов неразрушающего ультразвукового контроля состояния метастабильной аустенитной стали. Ключевые слова: аустенитная нержавеющая сталь, температура испытаний, деформационное мартенситное превращение, ультразвуковой метод, акустическое двулучепреломление, вихретоковый метод.

Журнал технической физики, 94, № 1, с. 53-59 (2024) | Рубрики: 04.14 14.04

 

Мишакин В.В., Сергеева О.А., Клюшников В.А. «Влияние микроповрежденности на упругие характеристики метастабильных аустенитных сталей при усталостном разрушении» Журнал технической физики, 94, № 1, с. 60-65 (2024)

Исследована связь модулей упругости с изменением фазового состава и микроповрежденностью метастабильной аустенитной стали при ее усталостном разрушении. Предложен способ расчета микроповрежденности с учетом влияния комплекса факторов на упругие характеристики – образования деформационного мартенсита, имеющего контраст упругих модулей с матрицей материала, и изменения кристаллографической текстуры. Получена высокая корреляция нормированной величины микроповрежденности относительно ее критической величины, соответствующей появлению макротрещины, с поврежденностью, рассчитанной с помощью гипотезы линейного суммирования повреждений Пальмгрена–Майнера, широко используемой для оценки ресурсных характеристик сталей. Ключевые слова: аустенитная нержавеющая сталь, метастабильный аустенит, микроповрежденность, ультразвуковой метод, упругие модули, вихретоковый метод.

Журнал технической физики, 94, № 1, с. 60-65 (2024) | Рубрики: 04.14 06.23 14.04