Вагин А.В., Воротынцева А.С. «Волновые процессы в средах с цилиндрическими поверхностями при условии нежесткого контакта» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 3, с. 11-26 (2024)
Исследовано распространение волны Лява в слоистой цилиндрической среде параллельно слоям структуры. Представлено описание распространения волн Лява на цилиндрических поверхностях системы «твердый слой-упругое полупространство» при заданных условиях. Найдены и решены относительно волнового числа дисперсионные уравнения, полученные для случаев среды с однородными и неоднородными граничными условиями. По полученным решениям построены графические зависимости скорости волны Лява от частоты ультразвука при анализе волновых процессов в однородной среде и относительной толщины слоя в случае распространения волны в неоднородной среде. Показано влияние радиуса кривизны цилиндрической поверхности на скорость распространения волны. Расчеты проводились для графита с полупространством в виде стали на частоте ультразвука 1 МГц.
Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 3, с. 11-26 (2024) | Рубрики: 09.02 14.04
Шахматов Е.В. «Методы и средства виброзащиты машин на основе упругодемпфирующего пористого материала» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 7, № 3, с. 30-34 (2021)
Приводится анализ опыта решения проблемы виброзащиты изделий машиностроения и аэрокосмической техники, основанный на создании и широком использовании виброизоляторов из специального упругодемпфирующего пористого материала. Представлены конкретные примеры реализации разработанных методов и средств виброзащиты, которые базируются на общих свойствах систем конструкционного демпфирования, методах моделирования динамических процессов в изделиях и подходах к управлению динамикой конструкций при вибрационном нагружении.
Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 7, № 3, с. 30-34 (2021) | Рубрики: 10.06 14.02 14.04
Базулин Е.Г. «Применение технологий CF и DMAS для повышения качества изображения отражателей, восстановленного по эхосигналам, измеренным антенной решеткой» Дефектоскопия, № 12, с. 14-29 (2024)
Достоверность и чувствительность ультразвукового контроля определяется уровнем шума изображения отражателей и его разрешающей способностью. Применение CF- или DMAS-технологий в различных сочетаниях перспективно, так как эти технологии достаточно простые, практически не требуют дополнительных вычислительных ресурсов, применяются к эхосигналам, измеренным обычными дефектоскопами, работающими с антенными решетками. В численных и модельных экспериментах продемонстрировано, что применение этих методов позволяет повысить разрешающую способность изображения отражателей более чем в два раза и уменьшить уровень шума более чем на 20 дБ. В численном эксперименте показано, что фазовые искажения из-за комплексных коэффициентов преломления и отражения приводят к тому, что даже при точно известных параметрах опыта при работе на прямом луче на поперечной волне индикация вершины трещины может сместиться от своего истинного положения примерно на длину волны. Для решения задач дефектометрии это очень большая ошибка. Но если при восстановлении изображения отражателей проводить коррекцию фазы, то индикация вершины трещины совпадает со своим реальным положением. CF- и DMAS-технологии показали свою работоспособность и при работе с зашумленными эхосигналами.
Дефектоскопия, № 12, с. 14-29 (2024) | Рубрики: 12.05 14.02 14.04
Ермилова Е.Н., Видяскина А.Н., Ермилов М.А. «Разработка стенда для исследования гидродинамического шума дроссельных шайб. расчёт бескавитационного режима испытаний для дроссельной шайбы» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 8, № 1, с. 18-24 (2022)
Представлена разработка стенда для исследования уровня гидродинамического шума дроссельных шайб. Проводятся исследования собранного стенда на наличие собственных стендовых помех. По результатам исследований проведены мероприятия по снижению собственных стендовых помех. Также представлен расчёт для определения режима испытаний дроссельных шайб, исключающий возникновение кавитационных процессов при экспериментах.
Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 8, № 1, с. 18-24 (2022) | Рубрики: 14.02 14.04
Олехвер А.И., Богданов А.В., Ремшев Е.Ю., Силаев М.Ю. «Качественная оценка применения метода акустической эмиссии для контроля давления срабатывания мембран ответственного назначения» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 7, № 3, с. 16-28 (2021)
В настоящее время мембраны широко используются во многих отраслях промышленности. Особой группой мембран являются предохранительные мембраны, которые разрушаются при заданном интервале давления и предохраняют основное оборудование от избыточного давления. Часто такие мембраны изготавливаются с концентраторами напряжений (насечками). Одной из основных проблем при производстве мембран является контроль интервала давления срабатывания, как основной эксплуатационной характеристики. Была изучена возможность применения неразрушающего метода контроля, основанного на явлении акустической эмиссии (АЭ). В статье приведены данные по результатам испытаний на растяжение с регистрацией сигналов акустической эмиссии, произведен их анализ. Проведены испытания на нагружение и разрыв изготовленных мембран с насечками, нанесенных лазером. Данные, полученные в результате разрушения мембран, позволяют произвести качественный и количественный анализ, найти связь между сигналами АЭ и деформационными процессами мембраны.
Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 7, № 3, с. 16-28 (2021) | Рубрики: 14.02 14.04
Могильнер Л.Ю., Сясько В.А., Шихов А.И. «Моделирование дефектов в ультразвуковой дефектоскопии. состояние и перспективы» Дефектоскопия, № 5, с. 13-35 (2024)
Во введении к статье отмечены четыре фактора, наиболее значимые для обеспечения точности измерений параметров дефектов при ультразвуковом контроле: параметры искусственных отражателей в образцах, соответствие акустических свойств материала настроечных образцов и контролируемых изделий, переходные характеристики электроакустических трактов, методические особенности выполнения измерений. Настоящая статья посвящена анализу первого и отчасти четвертого из перечисленных факторов. Проведен обзор отражателей, применение которых регламентировано в различных стандартах. Отмечены достоинства и недостатки отверстий с плоским дном, сегментных и угловых отражателей («зарубок»), боковых (БЦО) и вертикальных цилиндрических сверлений, пазов. Учитывая особенности рассеяния ультразвуковых волн, отмечено, что искусственные «отражатели» типа «паз» и БЦО используются для настройки параметров современных дифракционных методов контроля. Рекомендовано расширить применение пазов, БЦО и вертикального сверления при пересмотре стандартов, регламентирующих применение классических эхометодов. Приведена оценка точности измерения параметров дефектов, в первую очередь координат острия трещин, с применением современных цифровых методов обработки информации при ультразвуковом контроле. Указано, что для повышения точности измерений, определения положения и ориентации трещин в сварных швах необходимо создание базы данных цифровых двойников образцов с искусственными отражателями и изделий с реальными дефектами. Приведена общая схема выполнения работ по контролю качества, учитывающая применение эталонов (мер), цифровых моделей искусственных отражателей и цифровых двойников процесса контроля для обеспечения необходимой выявляемости дефектов и достоверности ручного, автоматизированного и потенциально автоматического контроля.
Степанова Л.Н., Батаев В.А., Чернова В.В., Шейфер С.В. «Влияние методов формования на дефекты в образцах из углепластика АСМ при статическом нагружении» Дефектоскопия, № 6, с. 3-14 (2024)
Проведены статические испытания образцов из углепластика АСМ, изготовленных методами автоклавного и вакуумного формования. Для контроля дефектов применялись акустические методы (акустико-эмиссионный и ультразвуковой), тензометрия и выполнялся микроанализ шлифов. Локация сигналов акустической эмиссии в области концентратора напряжений позволила определить, что при автоклавном формовании количество дефектов в десять раз меньше, чем при вакуумном. Ультразвуковой и акустико-эмиссионный методы, тензометрия и микроанализ позволили определять структуру углепластика АСМ, координаты дефектов и их тип. При контроле ненагруженных образцов, выполненных вакуумным формованием, обнаружены производственные дефекты, которые при статическом растяжении увеличивались в размерах и приводили к зарождению новых разрушений. В образцах, изготовленных методом автоклавного формования, производственные дефекты не обнаружены. Микроанализ образцов, произведенных вакуумным методом, выявил дефекты, связанные с разрушением волокон, растрескиванием матрицы, расслоением. Испытания образцов, выполненных автоклавным формованием, показали, что дефекты в них практически отсутствуют.
Мишакин В.В., Клюшников В.А., Гончар А.В., Сергеева О.А. «Использование коэффициента Пуассона и параметра акустической анизотропии для оценки поврежденности и накопленной пластической деформации при усталостном разрушении аустенитной стали» Дефектоскопия, № 7, с. 3-13 (2024)
Исследовалось влияние усталостного разрушения на упругие характеристики метастабильной аустенитной стали AISI 321: коэффициент Пуассона и параметр акустической анизотропии. Расчет упругих характеристик производился по данным ультразвуковых измерений времени распространения продольных и поперечных упругих волн. Объемная доля мартенсита деформации определялась вихретоковым методом. Теоретические исследования показали, что основными факторами, влияющими на коэффициент Пуассона, являются накопление микроповреждений и изменение фазового состава. Изменение параметра акустической анизотропии связано с влиянием циклического деформирования на кристаллографическую текстуру матрицы материала и образованием ориентированных кристаллов деформационного мартенсита. На основании анализа экспериментальных результатов получены выражения для расчета по данным акустических измерений поврежденности и относительной накопленной пластической деформации, широко используемых в инженерной практике для определения усталостного ресурса материалов конструкций.
Хлыбов А.А., Углов А.Л., Рябов Д.А. «Разработка способа оценки степени наводороживания титанового сплава ВТ1-0 акустическим методом» Дефектоскопия, № 8, с. 3-20 (2024)
Исследованы возможности применения неразрушающего акустического метода для определения степени наводороживания титанового сплава ВТ1-0. Проанализированы особенности использования различных акустических параметров для построения расчетно-экспериментальных способов определения пористости титанового сплава на различных этапах его наводороживания. Проанализированы источники погрешностей предлагаемых способов, границы их применимости, а также требования к аппаратно-программным средствам их реализации. Результаты акустических измерений, проведенных на образцах из сплава ВТ1-0, сопоставлены с представлениями о закономерностях его структурных изменений в процессе наводороживания. Показана возможность создания на базе полученных экспериментальных данных инженерных алгоритмов оценки состояния материала изделий, подвергаемых наводороживанию, с целью недопущения опасной деградации его эксплуатационных свойств.
Могильнер Л.Ю., Смородинский Я.Г., Тишкин В.В. «Использование объемных отражателей для настройки параметров ультразвукового контроля» Дефектоскопия, № 10, с. 3-15 (2024)
В ультразвуковой дефектоскопии для настройки и проверки параметров оборудования традиционно используются боковые цилиндрические сверления. Другие объемные отражатели, например, вертикальные сверления или сферические поры, применяются редко. В настоящей статье отмечено, что объемные отражатели различных типов удобны для использования в качестве модели внутренних и выходящих на поверхность дефектов сварных швов. Тем более, что сверления различной ориентации просты в изготовлении. Долгое время ограничения применения сверлений для моделирования в ультразвуковой дефектоскопии были связаны с шумами, возникающими за счет дифракционных эффектов обегания цилиндрических полостей упругими волнами. Отмечено, что в настоящее время эти эффекты хорошо изучены. Их можно использовать для идентификации типа дефектов и измерения их размеров. В статье описаны результаты экспериментов по наблюдению рассеяния на цилиндрах и сферах продольных волн и поперечных волн с различной поляризацией, приведены характерные примеры проявления и использования указанных дифракционных эффектов. Также отмечена целесообразность использования не только сверлений, но и сферических пор. Эксперименты с рассеянием ультразвуковых волн на порах для наглядности выполнены на образцах из светопрозрачного стекла. Приведены сравнительные данные, показывающие, как дифракционные эффекты проявляются на различных объемных полостях. В том числе отмечено, что имеет место фокусировка сигналов, огибающих сферические поры. Отмечены ограничения на длительность импульсов ультразвуковых волн, при которых дифракционные сигналы можно использовать для повышения информативности при выявлении дефектов. Рекомендовано расширить применение боковых сверлений диаметром 2 мм в образцах для настройки чувствительности при ультразвуковом контроле эхометодом.
Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Татаркин А.А., Ермоленко О.А. «Моделирование отраженного ультразвукового поля в составных образцах» Дефектоскопия, № 11, с. 3-14 (2024)
Ультразвуковой неразрушающий контроль предполагает исследование закономерностей распространения, отражения и преломления упругих волн, возбуждаемых контактными или бесконтактными пьезопреобразователями в инспектируемом объекте. Использование для этих целей конечно-элементного моделирования обычно требует больших вычислительных затрат и дополнительной постпроцессорной обработки результатов для выделения отдельных составляющих волнового поля из суммарного решения. При зондировании соединений однородных материалов, например, лопаток турбин, изготавливаемых из жаростойких монокристаллических сплавов, граница соединения малоконтрастна и отраженные сигналы сравнительно слабы. Это создает дополнительные трудности для выделения их из суммарного волнового поля и корректной интерпретации приносимой ими информации. Для решения этой проблемы в настоящей работе строятся явные асимптотические представления для отраженных и прошедших волн в двухслойном упругом полупространстве с поверхностным источником, которые позволяют проводить быстрый параметрический анализ. Они могут быть использованы для анализа данных ультразвукового зондирования, например, для оценки состоянии зоны соединения или определения взаимной ориентации главных осей кристаллов.
Муравьев В.В., Муравьева О.В., Волкова Л.В., Колпаков К.В., Девятериков Д.И., Кравцов Е.А. «Анизотропия акустических свойств в тонколистовом прокате низкоуглеродистой марганцовистой стали» Дефектоскопия, № 11, с. 15-29 (2024)
Тонколистовой прокат из низкоуглеродистой марганцовистой стали 09Г2С толщиной 0,8 мм, имеющий сильную анизотропию свойств вследствие текстуры и остаточных напряжений, экспериментально исследован с помощью SH-волны горизонтальной поляризации и нулевой симметричной моды волны Лэмба. Анализировались скорости распространения вдоль листа упругих волн при изменении их направления и поляризации относительно направления проката в диапазоне углов от 0 до 180°. Возбуждение и прием нормальных волн в листе осуществлялись пьезопреобразователями с сухим точечным контактом, обеспечивающих касательное силовое воздействие. Получены результаты исследований анизотропии акустических свойств, рентгеноструктурного анализа остаточных напряжений и обратных полюсных фигур и металлографических исследований.
Чжао В., Чжоу Б., Бай В., Ван Ч. «Ультразвуковой метод одновременного контроля остаточных напряжений и толщины изделия» Дефектоскопия, № 11, с. 30-45 (2024)
Из-за различий в модах при передаче и приеме ультразвука, а также в сигналах в случае использования метода критически преломленных продольных волн для измерения напряжений в материале и метода распространяющегося перпендикулярно поверхности эхосигнала для измерения толщины, необходимо использовать различные датчики и оборудование при одновременном измерении напряжений и толщины. Сочетая моделирование методом конечных элементов (МКЭ) в программном пакете Comsol с экспериментальными исследованиями, определялось влияние угла падения зонда, расстояния между зондами и температуры на ультразвуковые волны, а также проанализирована связь между расстоянием между зондами и коэффициентом напряжения измеряемого компонента (K). Предложен новый синхронный ультразвуковой метод определения остаточного напряжения и толщины. В этом методе используется наклонный раздельно-совмещенный преобразователь, а в качестве ультразвуковой волны - критически преломленная продольная волна (КПП-волна) для выявления напряжений и синхронно генерируемые поперечные волны для измерения толщины. Впервые выведена формула для ультразвукового измерения толщины на основе наклонного падения. С помощью самостоятельно разработанного оборудования были проведены эксперименты по ультразвуковому контролю на ступенчатом испытательном блоке и нагруженных консольных балках для проверки точности и достоверности предложенного синхронного метода определения напряжений и толщины. Данный метод имеет значительные перспективы применения в инспекции или онлайн-мониторинге сосудов высокого давления, связанных с усталостными и коррозионными характеристиками.
Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Баландин Т.Д., Чернов Д.В. «Особенности построения планарной локации источников акустической эмиссии с помощью триангуляционного алгоритма INGLADA» Дефектоскопия, № 12, с. 3-13 (2024)
Разработке методики повышения эффективности обнаружения источников акустической эмиссии (АЭ) при планарной локации с применением алгоритма Inglada посвящена эта работа. Рассмотрены основные факторы, влияющие на погрешность определения координат источников АЭ при планарной локации с применением стандартной методики. К ним относится пороговый способ определения момента регистрации сигнала преобразователями АЭ по превышению фронтом нарастающей волны напряжения порога дискриминации (uth), уровень частоты дискретизации сигналов (fd), влияние дисперсионных свойств среды на процесс затухания амплитуды импульсов и скорость их распространения. С целью уменьшения влияния перечисленных выше факторов на результаты координатной локации источников АЭ предложена новая методика, основанная на применении корреляционных зависимостей скорости распространения импульсов АЭ в зависимости от амплитуды регистрируемых сигналов и учета задержки момента регистрации импульсов ПАЭ при пороговом способе их фиксации. С целью реализации предложенной методики проведена серия предварительных испытаний, в ходе которых с помощью электронного имитатора выполнялась генерация импульсов АЭ с уровнем максимальной амплитуды um=45–90 дБ. При этом положение источника излучения импульсов АЭ варьировали в диапазоне от 150 до 700 мм относительно приемных преобразователей антенной решетки. В результате применения разработанной методики вероятность обнаружения источников АЭ повысилась до p=0,71, тогда как при стандартном подходе она не превышала p=0,36.
Дерусова Д.А., Нехорошев В.О., Шпильной В.Ю., Raut A.V. «Применение импульсного газоразрядного электроакустического преобразователя для задач дефектоскопии» Дефектоскопия, № 12, с. 30-43 (2024)
Представлены результаты исследования газоразрядного электроакустического преобразователя, функционирующего на основе импульсного разряда в воздухе при атмосферном давлении. Рассмотрено влияние конфигурации электродной системы на акустические характеристики преобразователя. Показано, что изменение объема разрядной камеры и межэлектродного зазора преобразователя оказывают значительное влияние на интенсивность излучения. Выявлены особенности, возникающие при использовании электроакустических преобразователей открытого и закрытого типов в задачах дефектоскопии. Показано, что газоразрядный электроакустический преобразователь открытого типа является достаточно мощным широкополосным источником сигнала возбуждения и имеет перспективы применения в неразрушающем контроле. Газоразрядный электроакустический преобразователь закрытого типа имеет преимущества при исследовании изделий с особыми требованиями к чистоте поверхности или величине прикладываемого внешнего электрического поля.
Муравьева О.В., Денисов Л.А., Богдан О.П., Блинова А.В. «Влияние плотности листов терморасширенного графита на прохождение акустической волны» Дефектоскопия, № 12, с. 44-58 (2024)
Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния поверхностной плотности тонкого пористого листа терморасширенного графита на коэффициент прозрачности для акустической волны. Доказана возможность применения теории тонких пленок для описания процессов прохождения акустических волн через пористые листовые среды в области низких частот и малых толщин. Проведена оценка влияния рабочей частоты на чувствительность коэффициента прозрачности к поверхностной плотности листа.
Столбова А.А., Прохоров С.А., Головнин О.К. «Детектирование локальных нарушений ровности покрытия автодорог на основе вейвлет-преобразования данных ультразвукового профилирования» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 7, № 1, с. 34-38 (2021)
Представлен подход к обнаружению поверхностных дефектов покрытия улиц и автодорог на основе вейвлет-анализа данных, полученных с помощью ультразвукового профилометра. Подход позволяет определить локальное расположение дефектов покрытия относительно ширины полосы автодороги. Приведены результаты применения подхода с использованием комплексного вейвлета Морле и первой производной функции Гаусса. Применение подхода снижает влияние помех, возникающих в процессе ультразвуковой диагностики покрытия улиц и автодорог.
Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 7, № 1, с. 34-38 (2021) | Рубрика: 14.04
Ремшев Е.Ю., Соболев И.А., Олехвер А.И., Лукичев В.Ю. «Разработка бортового комплекса неразрушающего контроля конструкции летательного аппарата методом акустической эмиссии» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 7, № 2, с. 65-82 (2021)
Летательные аппараты (ЛА) являются сложными и дорогостоящими конструкциями, требующими постоянного технического контроля элементов конструкции для их безопасной эксплуатации. Вместо постоянного контроля состояния конструкции ЛА в авиации в настоящее время используется периодический контроль из-за ограничений традиционных методов технического контроля в процессе эксплуатации. Изучив и проанализировав имеющуюся информацию по современным методам технического контроля применяемых, в настоящее время, в авиации, а также основываясь на результатах экспериментальных полётов, было выдвинуто решение проблемы по осуществлению постоянного неразрушающего контроля – использование бортового комплекса неразрушающего контроля, основанного на методе акустической эмиссии. Произведенный анализ результатов экспериментальных полетов на легкомоторном самолете Cessna 172 показал, что новый метод смог определить локации акустического отклика в структуре крыла и фюзеляжа, а значит бортовой комплекс может решить проблему в осуществлении непрерывного контроля целостности конструкции ЛА.
Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 7, № 2, с. 65-82 (2021) | Рубрика: 14.04
Валеев А.Р., Ташбулатов Р.Р., Харрасов Б.Г., Ганиева И.И. «Диагностика промышленного оборудования и локализация дефектов с использованием совмещенного анализа тензометрического и вибрационного спектров» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 7, № 2, с. 83-92 (2021)
Рассмотрены преимущества и недостатки существующих методов диагностики промышленного оборудования, в особенности вибрационной диагностики, анализирующей спектр вибрации. Для устранения недостатков такого метода предлагается анализ тензометрического спектра, использование которого позволяет получить информацию о расположении дефекта, его частоте и интенсивности колебания. В работе также приведена концепция использования совмещенного анализа тензометрического и вибрационного спектров для диагностики промышленного оборудования и локализация дефектов в нем. Представлена методика локализации отдельных импульсов и источников случайной вибрации с использованием тензометрических и вибрационных датчиков. Для ее реализации был разработан специальный электронный блок, проведены экспериментальные исследования, апробирующие данную методику. По результатам эксперимента установлено, что местоположение определяется с достаточной точностью. Таким образом, становится возможным анализ отдельных импульсов и локализация местоположения каждого появляющегося импульса при постоянной или случайной вибрации промышленного оборудования, что повысит надежность и полноту диагностирования.
Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 7, № 2, с. 83-92 (2021) | Рубрика: 14.04
Кузнецов А.А. «Расчётный метод определения переменного импеданса звукопоглощающей конструкции» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 2, с. 17-28 (2024)
Выполняется верификация расчетного метода определения импеданса звукопоглощающей конструкции локально-реагирующего типа с учётом изменения звукового давления вдоль канала по результатам измерений в интерферометре с потоком на различных режимах работы. Распространение звука в канале интерферометра с потоком и стенкой с переменным импедансом моделируется на основе решения уравнений Эйлера методом конечных элементов в трехмерной постановке. Используются зависимости импеданса от УЗД в локальных точках образца ЗПК и скорости потока на основе полуэмпирической модели импеданса Соболева. Расчеты проводятся в диапазоне частот 500–3150 Гц. В точках, соответствующих положению микрофонов в интерферометре с потоком, сравниваются расчетные и экспериментальные значения акустического давления. Для ряда частот отмечается хорошее согласование результатов расчетов и экспериментов.
Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 2, с. 17-28 (2024) | Рубрика: 14.04
Панин С.В., Богданов А.А., Алексенко В.О., Бочкарева С.А., Любутин П.С., Панов И.Л., Тянь Д. «Анализ деградации свойств при усталости слоистых полимерных композитов (полиэфирэфиркетон/полиэфиримид, ПЭЭК/ПЭИ) и препрега на основе углеволоконной ткани с использованием корреляции цифровых изображений» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 27, № 3, с. 58-78 (2024)
Рассмотрена взаимосвязь между структурой и сопротивлением циклическому нагружению слоистого композита «пластина ПЭИ (ПЭЭК)/пленка ПЭИ (ПЭЭК)/препрег из ПЭИ-пропитанной углеволоконной ткани/пленка ПЭИ (ПЭЭК)/пластина ПЭИ (ПЭЭК)» на основе анализа изменения во времени параметров петель механического гистерезиса, рассчитанных с применением метода корреляции цифровых изображений. Показано, что в слоистом композите на основе полиэфиримида в реализованных условиях усталостного нагружения (0.8 от предела текучести) несовместность деформации ПЭИ-пластин и препрега, связанная с формированием межслоевой границы раздела из легкоплавкой пленки TecaPEI, обусловливает невысокую усталостную долговечность. В ПЭЭК слоистом композите межслоевая граница раздела была сформирована из проводника энергии из чистого ПЭЭК, что позволило сформировать малодефектную переходную зону, обеспечивающую надежную передачу нагрузки от ПЭЭК-пластин к центральному армирующему слою. В результате усталостная долговечность при уровне нагрузки 0.8 от предела текучести соответствовала многоцикловой усталости (более 86 000 циклов). Ключевые слова: усталость, корреляция цифровых изображений, полимерный композит, препрег, повреждение, разрушение, петля механического гистерезиса, прочность, ультразвуковая сварка
Физическая мезомеханика: Международный журнал, 27, № 3, с. 58-78 (2024) | Рубрики: 14.04 16
Степанова Л.Н., Чернова В.В., Кабанов С.И. «Анализ процессов разрушения образцов из углепластиков с использованием акустической эмиссии и тензометрии» Дефектоскопия, № 7, с. 3-17 (2023)
С образцами, изготовленными из углепластиков, были проведены статические испытания до разрушения. Контроль дефектов выполнялся с использованием методов акустической эмиссии и тензометрии. На каждый образец в области отверстия наклеивались по четыре проволочных тензодатчика, а по его краям устанавливались по четыре пьезоэлектрических датчика, образующие рабочую зону контроля. Регистрация сигналов, связанных с разрушением композиционного материала образцов, и их локация осуществлялись акустико-эмиссионной системой. В процессе испытаний тензометрической системой регистрировались нагрузки и деформации, при которых начинался процесс разрушения углепластиков. По анализу микрошлифов, выполненных из зоны локации сигналов в образце, определялся тип разрушения. Основные информативные параметры сигналов акустической эмиссии связывались с типом разрушения углепластиков.
Дефектоскопия, № 7, с. 3-17 (2023) | Рубрика: 14.04
Быченок В.А., Хижняк С.А., Сорокин А.А., Симоненко А.Г., Беркутов И.В., Алифанова И.Е., Шмаков А.М., Дьячковский Е.И. «Ультразвуковой контроль адгезии специальных покрытий» Дефектоскопия, № 8, с. 3-10 (2023)
Контроль качества покрытий является актуальной задачей. Интерес вызывает не только обнаружение дефекта в покрытии в виде отслоения от подложки или расслоения между слоями многослойного покрытия, но и обнаружение места вероятного образования дефекта в виде участка с пониженной адгезией. Целью настоящей работы является обоснование возможности применения метода отраженного излучения (эхометода) акустического вида неразрушающего контроля с оптико-акустической генерацией акустических колебаний для оценки адгезии между слоями покрытия и между покрытием и подложкой. Задачей настоящей работы является установление корреляционной связи между акустическими характеристиками покрытий и прочности при отрыве покрытий. Актуальность работы подчеркивается отсутствием на сегодняшний день методов и средств неразрушающего контроля адгезии покрытий с доказанной эффективностью и достоверностью. Для достижения поставленной цели были разработаны и изготовлены образцы покрытия с заложенными искусственными дефектами. Была установлена корреляция между акустическими характеристиками покрытия и прочностью при отрыве покрытия, подтвержденная в результате механических испытаний, что подчеркивает научную новизну проводимых исследований.
Дефектоскопия, № 8, с. 3-10 (2023) | Рубрика: 14.04
Богдан О.П., Муравьева О.В., Блинова А.В., Злобин Д.В. «Исследование плотности образцов из терморасширенного графита акустическим амплитудно-теневым методом» Дефектоскопия, № 8, с. 21-31 (2023)
Представлены результаты исследования чувствительности акустического метода контроля плотности образцов из терморасширенного графита, основанного на регистрации изменения амплитуды прошедшего сигнала сквозь образец, обусловленное изменением плотности, показавшие, что предельная чувствительность метода соизмерима с погрешностью измерения плотности прямым весовым методом и массы составила 26 кг/м3 и 0,02 г соответственно. Проведена оценка неравномерности распределения плотности по площади образцов из ТРГ разной толщины, при этом отклонение амплитуды прошедшего сигнала сквозь образец, пропорциональное отклонению плотности, для некоторых листов достигло до 50%, для матов –30 %, а наименьшее не превысило 10%. В процессе сканирования выявлена обратно пропорциональная зависимость амплитуды прошедшего акустического сигнала от средней плотности образцов, наиболее выраженная для малых толщин матов и листов ТРГ.
Дефектоскопия, № 8, с. 21-31 (2023) | Рубрика: 14.04
Базулин Е.Г. «Обнаружение эхосигналов от несплошностей за счет применения процедур сверхразрешения при контроле бетонных свай импакт-методом» Дефектоскопия, № 8, с. 32-39 (2023)
Для контроля бетонных свай применяют импакт-метод, который позволяет регистрировать эхосигналы от подошвы сваи и от отражателей в ней. Однако разрешающая способность измеренного эхосигнала недостаточно высокая, чтобы уверено разделять отраженные импульсы и определять их фазу. Применение метода максимальной энтропии (МЭ) позволило повысить разрешающую способность эхосигналов, полученных импакт-методом в бетонной свае длиной 3000 мм, примерно в три раза и уверено идентифицировать эхосигналы от искусственных отражателей как в виде диска толщиной 100 мм, так и в виде параллелепипеда высотой 300 мм. Применение метода Compressive Sensing (CS) позволило повысить разрешающую способность этих же эхосигналов примерно в десять раз. Основной проблемой успешного применения методов МЭ и CS является определение импульсного отклика бетонной сваи при ударе. Предложен способ оценки импульсного отклика по обрабатываемому эхосигналу.
Дефектоскопия, № 8, с. 32-39 (2023) | Рубрика: 14.04
Цзоу С., Гао В., Лю Г. «Ультразвуковой контроль фазированными решетками низкоскоростных ударных повреждений в полимерах, армированных углеродным волокном» Дефектоскопия, № 8, с. 40-49 (2023)
Для исследования характеристик расслоения слоистых углепластиков в состоянии едва видимого ударного повреждения (ЕВУП) использовались испытания на низкоскоростное ударное воздействие (НСУВ) и неразрушающий контроль (НК). С помощью методов визуального контроля и контактных измерений были определены энергетические пороги для шести различных последовательностей укладки слоев в состоянии ЕВУП. Ультразвуковые методы неразрушающего контроля с применением фазированных решеток использовались для количественной оценки величины повреждений расслоения с помощью различных параметров, включая площадь, форму и тенденцию к изменению величины расслоения. Кроме того, была проведена качественная оценка ударной вязкости слоистых пластиков путем анализа характерных форм повреждений расслаивания на различных образцах с целью выявления влияния последовательности укладки слоев. Результаты данного исследования показывают, что уменьшение углового разброса между соседними слоями и минимизация повторения одинаковых слоев позволяет уменьшить повреждение отслаивания. Кроме того, увеличение соотношения углов ±45 и 0° позволяет повысить жесткость конструкции на изгиб. В частности, было показано, что метод ультразвукового неразрушающего контроля с применением фазированных решеток позволяет эффективно обнаруживать повреждения отслоения в ламинате в состоянии ЕВУП.
Дефектоскопия, № 8, с. 40-49 (2023) | Рубрика: 14.04
Базулин Е.Г. «Восстановление изображения отражателей методом цифровой фокусировки апертуры в толстостенных трубах малого диаметра» Дефектоскопия, № 9, с. 3-14 (2023)
При проведении ультразвукового контроля труб различного диаметра с использованием антенных решеток и матриц широко используются две технологии восстановления изображения отражателей: технология фокусировки антенной решеткой (ФАР) и технология цифровой фокусировки апертуры (ЦФА). Если диаметр трубы больше сотни длин волн, при восстановлении изображения отражателей можно воспользоваться методом ЦФА с учетом нескольких отражений от границ, полагая, что объект контроля плоский. Ошибки при формировании ЦФА-изображения отражателей в этом случае будут незначительные. Но если диаметр трубы несколько десятков длин волн, а толщина стенки составляет порядка половины диаметра трубы, то в этом случае для получения качественного ЦФА-изображения отражателей нужно обязательно учитывать геометрию объекта контроля. В статье рассмотрены особенности формирования изображения при регистрации эхосигналов антенной решеткой или матрицей при сканировании как по внешней, так и по внутренней поверхности объекта контроля. В численном и модельном экспериментах показано, что для получения высококачественного ЦФА-изображения отражателей при сканировании по внешней поверхности толстостенной трубы малого диаметра можно использовать как антенную решетку, так антенную матрицу. Это связано с наличиями эффекта физической фокусировки ультразвукового поля. Но при сканировании по внутренней поверхности толстостенной трубы малого диаметра из-за эффекта расфокусировки для восстановления изображения отражателей регистрировать эхосигналы надо антенной матрицей.
Дефектоскопия, № 9, с. 3-14 (2023) | Рубрика: 14.04
Могильнер Л.Ю., Смородинский Я.Г., Тишкин В.В. «Использование объемных отражателей для настройки параметров ультразвукового контроля» Дефектоскопия, № 10, с. 3-15 (2023)
В ультразвуковой дефектоскопии для настройки и проверки параметров оборудования традиционно используются боковые цилиндрические сверления. Другие объемные отражатели, например, вертикальные сверления или сферические поры, применяются редко. В настоящей статье отмечено, что объемные отражатели различных типов удобны для использования в качестве модели внутренних и выходящих на поверхность дефектов сварных швов. Тем более, что сверления различной ориентации просты в изготовлении. Долгое время ограничения применения сверлений для моделирования в ультразвуковой дефектоскопии были связаны с шумами, возникающими за счет дифракционных эффектов обегания цилиндрических полостей упругими волнами. Отмечено, что в настоящее время эти эффекты хорошо изучены. Их можно использовать для идентификации типа дефектов и измерения их размеров. В статье описаны результаты экспериментов по наблюдению рассеяния на цилиндрах и сферах продольных волн и поперечных волн с различной поляризацией, приведены характерные примеры проявления и использования указанных дифракционных эффектов. Также отмечена целесообразность использования не только сверлений, но и сферических пор. Эксперименты с рассеянием ультразвуковых волн на порах для наглядности выполнены на образцах из светопрозрачного стекла. Приведены сравнительные данные, показывающие, как дифракционные эффекты проявляются на различных объемных полостях. В том числе отмечено, что имеет место фокусировка сигналов, огибающих сферические поры. Отмечены ограничения на длительность импульсов ультразвуковых волн, при которых дифракционные сигналы можно использовать для повышения информативности при выявлении дефектов. Рекомендовано расширить применение боковых сверлений диаметром 2 мм в образцах для настройки чувствительности при ультразвуковом контроле эхометодом.
Дефектоскопия, № 10, с. 3-15 (2023) | Рубрика: 14.04
Ромашко Р.В., Башков О.В., Ефимов Т.А., Безрук М.Н., Бобруйко Д.А., Макарова Н.В. «Особенности применения адаптивных интерферометрических волоконно-оптических датчиков акустической эмиссии для контроля состояния полимерных композиционных материалов» Дефектоскопия, № 1, с. 21-27 (2024)
Представлены результаты экспериментального исследования работы волоконно-оптических датчиков (ВОД) акустической эмиссии, внедряемых в структуру полимерных композиционных материалов (ПКМ). Проведена оценка надежности и отказоустойчивости ВОД при критических механических нагрузках на ПКМ, а также исследовано влияние наличия ВОД, внедренного в структуру ПКМ, на механические характеристики материала. Для демодуляции сигналов ВОД акустической эмиссии использованы принципы адаптивной голографической интерферометрии, базирующейся на двухволновом взаимодействии на динамической голограмме, формируемой в фоторефрактивном кристалле.
Дефектоскопия, № 1, с. 21-27 (2024) | Рубрика: 14.04
Дерусова Д.А., Вавилов В.П., Нехорошев В.О., Шпильной В.Ю., Зуза Д.А., Колобова Е.Н. «Исследование газоразрядного электроакустического преобразователя и его применение в задачах неразрушающего контроля» Дефектоскопия, № 2, с. 3-16 (2024)
Представлены результаты исследования газоразрядного электроакустического преобразователя (ГЭАП), функционирующего на основе импульсного разряда в воздухе при атмосферном давлении. Путем измерения уровня звукового давления и регистрации амплитудно-частотного спектра колебаний мембраны получена акустическая характеристика ГЭАП в диапазоне частот от 40 Гц до 4 МГц. Изучены электротермоакустические процессы, протекающие в газоразрядной системе «открытого типа», т.е. в случае, когда объем электродной системы сообщается с внешней средой. Выявлены особенности, характерные для подобных ГЭАП, в частности возникающие при их применении в задачах неразрушающего контроля. Показано, что износ электродов и изоляции, с одной стороны, ограничивает ресурс электродной системы преобразователя, а с другой стороны, приводит к напылению микрочастиц на поверхность тестового объекта. Количественно определена скорость износа элементов электродной системы. Приведены результаты химического анализа микрочастиц, выделившихся из объекта в ходе функционирования ГЭАП. Показана возможность применения ГЭАП для бесконтактного возбуждения локальных резонансных колебаний дефектов в композиционных материалах на примере неразрушающего контроля стеклопластикового композита с применением сканирующей лазерной доплеровской виброметрии.
Дефектоскопия, № 2, с. 3-16 (2024) | Рубрика: 14.04
Базулин А.Е., Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Коколев С.А., Ромашкин С.В., Тихонов Д.С., Ефимовская А.А. «Анализ двух способов калибровки ультразвуковой антенной решетки, установленной на призму» Дефектоскопия, № 3, с. 14-32 (2024)
Качество изображения отражателей, восстановленное по технологии цифровой фокусировки антенной или технологии фазированных антенных решеток, зависит от точности определения таких параметров призмы, как стрела, путь, скорость продольной волны и угол наклона. Эти параметры не всегда соответствуют паспортным параметрам как из-за точности изготовления призм и размещения элементов антенной решетки в корпусе, так и из-за износа призм при эксплуатации. В статье рассматриваются два типа калибровки антенной решетки, установленной на призму: вариационная и упрощенная. Принцип вариационной калибровки заключается в минимизации целевой функции, описывающей разницу между измеренными антенной решеткой эхосигналами от боковых цилиндрических отверстий, например, в образце ISO 19675 PAUT BLOCK, и рассчитанными эхосигналами. Упрощенная калибровка основана на анализе времени прихода эхосигналов от подошвы призмы, что позволяет оценить путь и угол наклона призмы, зная скорость продольной волны в призме. Работа вариационной калибровки проверена на эхосигналах, рассчитанных в программе CIVA, для демонстрации овражистой структуры целевой функции. Сделана оценка необходимой точности определения всех четырех параметров призмы. Приведены результаты калибровки антенной решетки на четырех призмах и проведена проверка результатов вариационной и упрощенной калибровок. Точность определения параметров призмы при использовании вариационной калибровки более чем в два раза лучше результатов, получаемых при упрощенной калибровке. Однако время, необходимое для проведения расчетов при вариационной калибровке, более чем на три порядка больше, чем для упрощенной калибровки.
Федин К.В., Марилов О.К. «Выявление скрытых дефектов в композиционном материале методом стоячих волн» Дефектоскопия, № 5, с. 16-27 (2024)
В результате проведенных измерений методом стоячих волн были обнаружены скрытые дефекты внутри деталей стоп протезов для ног, изготовленных из композиционного материала. В ходе сравнения полученных амплитудно-частотных спектров целых образцов и образцов с дефектами по первым пикам, соответствующим первым изгибным модам волн, было выявлено, что значения резонансных частот дефектных образцов ниже относительно значений частот спектров целых образцов, что может говорить о том, что материал дефектных изделий может обладать пониженными значениями прочностных характеристик. Также при исследовании некоторых образцов было отмечено наличие дополнительных пиков, что говорит о появлении новых границ отражений, соответствующих появлению дефектов в исследуемых образцах. Получены карты амплитудных распределений в исследуемых образцах. Проведено предварительное сравнение с результатами исследования образцов прибором OmniScan X3 производства компании OLYMPUS, свидетельствующие о наличии повышенного количества границ отражений, а также повышенного содержания вспученностей, возникающих, вероятно, в процессе склейки изделий в дефектном образце в сравнении с более крепким образцом. Проведенный анализ подтверждает наличие возможности успешного применения метода стоячих волн как способа обнаружения скрытых дефектов в композиционном материале.
Дефектоскопия, № 5, с. 16-27 (2024) | Рубрика: 14.04
Богдан О.П., Блинова А.В., Денисов Л.А. «Экспериментальная оценка возможности обнаружения сквозных дефектов в заготовках из терморасширенного графита акустическим методом» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 27, № 2, с. 97-100 (2024)
Представлены результаты оценки возможности обнаружения дефектов в заготовках из терморасширенного графита, использующихся в качестве уплотнительных материалов, на примере сквозного отверстия бесконтактным акустическим теневым амплитудным методом при использовании в качестве информативного параметра изменение амплитуды аку- стического сигнала при его прохождении сквозь заготовку в дефектной и бездефектной области. Полученные зависимости изменения амплитуды прошедшего сигнала сквозь заготовку от размера искусственного сквозного отверстия, плотности и толщины объекта показали существенное влияние данных параметров на обнаруживаемость дефекта, которые необходимо учитывать при разработке технологий контроля и в процессе его проведения. При этом увеличение всех влияющих параметров заготовки (плотность, толщина) и размера сквозного отверстия приводит к возрастанию изменения амплитуды прошедшего сигнал сквозь объект, что повышает чувствительность акустического контроля и выявляемость дефектов. На основе полученных зависимостей могут быть разработаны критерии браковки заготовок, используемых при проведении акустического контроля в процессе их производства или непосредственно перед изготовлением изделий из них. Показано влияние позиционирования дефекта относительно акустической оси системы «излучатель–приемник», которое приводит к уменьшению информативного параметра и, следовательно, снижению чувствительности. Данная зависимость характерна для всех толщин и плотностей объектов, а также для всех размеров искусственных сквозных отверстий при проведении контроля сразу после формирования дефекта. При проведении акустического контроля через некоторое время после формирования дефекта максимум этой зависимости может сместиться вследствие смещения количества вещества для заполнения полости дефекта, что подтверждено с помощью микроскопии. Полученные результаты могут быть использованы при разработке параметров акустического контроля заготовок.
Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 27, № 2, с. 97-100 (2024) | Рубрика: 14.04
Бобров А.Л., Гончаров К.И. «Применение поверхностных ультразвуковых волн для обнаружения контактноусталостных трещин в поверхности катания» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 27, № 3, с. 62-69 (2024)
Целостность и долговечность рельсов играет ключевую роль в безопасности движения поездов. Однако постоянное взаимодействие поверхности головки рельса с колесами подвижного состава приводит к высокой повреждаемости этих участков, особенно поверхности головки рельса, в которой развиваются усталостные трещины на поверхности с после- дующим развитием. Своевременное обнаружение усталостных трещин в поверхности катания возможно ультразвуковым методом с использованием поверхностных волн. Исследована чувствительность поверхностной ультразвуковой волны к препятствиям в поверхности рельсов в виде протяженных пазов, зарубок конечной протяженности и известной глубины, а также реальных трещин. Исследования проводились эхоимпульсным методом на частотах 1,25; 1,8; 2,5 и 4 МГц. Исследования показали, что поверхностные волны чувствительны к поверхностным усталостным трещинам, а амплитуда отраженных импульсов зависит от длины волны и глубины распространения трещин. Также исследовано влияние расстояния до усталостных трещин, угла ориентации преобразователя относительно оси рельса на чувствительность поверхностной волны к этим дефектам. Полученные результаты позволяют сделать выводы, что использование поверхностных ультразвуковых волн позволяет обнаруживать усталостные трещины в поверхности рельса, однако на определение их глубины по амплитуде влияет много факторов, учет которых в реальных условиях затруднителен. Таким образом, использование эхоимпульсного метода и преобразователей поверхностных волн позволяет находить контактно-усталостные трещины в головке рельсов, что может быть использовано для их своевременного устранения.
Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 27, № 3, с. 62-69 (2024) | Рубрика: 14.04
Стрижак В.А., Хасанов Р.Р., Хомутов А.С., Торхов К.А., Пушин П.Н. «Оценка чувствительности к дефектам и исследование скоростей волн в трубахзаготовках цилиндров глубинного штангового насоса волноводным акустическим методом» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 27, № 3, с. 86-100 (2024)
Глубинные штанговые насосы являются дорогостоящим необслуживаемым оборудованием для добычи нефти из скважин. Исключение бракованных труб-заготовок из технологического цикла изготовления элементов таких насосов существенно влияет как на стоимость их производства, так и на себестоимость добычи. Для сплошного входного контроля труб-заготовок цилиндров штанговых насосов предложен волноводный метод. Он не требует сканирования и обладает высокой чувствительностью как к внутренним, так и к поверхностным дефектам. Произведена экспериментальная оценка чувствительности метода к дефектам в виде наплыва, расположенного на наружной и внутренней поверхности толстостенной трубы диаметром 59,3 мм и толщиной стенки 14 мм. Эхосигнал от искусственного отражателя при перемещении отражателя с внешней стороны трубы на внутреннюю сторону уменьшился на 2 дБ. Определены критерии браковки трубы-заготовки по уровню сигнала на первом отражении R1, на 8 отражении RN и по коэффициенту затухания. В результате дефектоскопии труб-заготовок обнаружена труба с существенным дефектом. Проведено экспериментальное исследование акустических свойств партии труб диаметром 58 мм в состоянии поставки. Для труб-заготовок цилиндра глубинного штангового насоса в состоянии поставки определена нижняя допустимая граница годности по скорости крутильной волны 3255 м/с. Оценено влияние технологических операций высокого отпуска и правки на их акустические свойства. Показана возможность контроля качества при выполнении операции отпуска волноводным методом. Выявлено, что при процедуре отпуска скорость крутильной волны увеличивается в среднем по партии на 27 м/с.
Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 27, № 3, с. 86-100 (2024) | Рубрика: 14.04
Беликов В.Т. «Изучение эволюции спектра мощности акустического излучения в процессе разрушения твердого тела» Дефектоскопия, № 3, с. 3-13 (2024)
При интерпретации данных наблюдений акустической эмиссии (АЭ) использована модель трещины в виде полости, имеющей форму сплюснутого эллипсоида вращения. При стремлении длины его малой полуоси к нулю, эллипсоид моделирует трещину круговой дискообразной формы. С использованием данных по двум амплитудно-частотным спектрам АЭ, зарегистрированным в процессе разрушения образца бетона, построены распределения мощности акустического излучения по длинам полуосей эллипсоидальных полостей. Показано, что к моменту регистрации второго спектра происходит перераспределение акустического излучения в пользу дискретного набора растущих магистральных трещин, имеющих высокие значения длины большой полуоси и малую величину раскрытия.
Дефектоскопия, № 3, с. 3-13 (2024) | Рубрики: 05.04 14.02 14.04
Yang Y., Peng B., Huang F., Zhu J., He Z., He P., Zhang W. «Temperature Characteristics of Rayleigh Wave and Leaky Surface Acoustic Wave Propagating in Langasite and its Application in Temperature Sensor» Акустический журнал, 70, № 3, с. pp487-493 (2024)
A SAW resonator based on langasite (LGS) substrate with (0, 138.5, 116.6°) cut was designed and fabricated. Simulation and experimental results demonstrate that the resonator has two resonance modes, one Rayleigh wave and the other leaky surface acoustic wave (LSAW). The temperature dependent resonance frequencies of both Rayleigh wave and LSAW had been studied. The results show that the turnover temperature of LSAW mode is below absolute zero, namely, the resonance frequency of LSAW changes monotonically in rather wide temperature range, such as from cryogenic to ultrahigh temperatures. Real-time temperature measurement shows that the temperature sensor based on the LSAW mode can effectively monitor the environment temperature, as the thermocouple does. Our work suggests that the LSAW temperature sensor has great application potential in aerospace field for wide temperature range sensing.
Акустический журнал, 70, № 3, с. pp487-493 (2024) | Рубрики: 06.13 06.14 14.04
Wang Z.Y., Yan Y., Gao Z., Shi B. «Inclined Crack Quantification of Plate-Like Structures Based on Circular Sensor Array and Lamb Waves» Акустический журнал, 70, № 3, с. pp560-569 (2024)
Cracks are one of the most common damages to thin plates. Therefore, rapid and accurate detection of cracks is of great significance in the nondestructive testing of thin plates. Most existing nondestructive testing technologies focus on crack localization rather than the quantification of the crack length and orientation. Therefore, this paper proposes a damage index, considering the wave attenuation during propagation, to quantify the crack length and orientation. Lamb waves are transmitted and received by a circular sensor array. Based on the abnormal reflection of the A0 mode of Lamb waves, the reflections at cracks are extracted by the Hilbert transform. The influence of the crack length and orientation are studied parametrically, and the relations between the proposed damage index and crack length and angle are given based on regression analysis.
Акустический журнал, 70, № 3, с. pp560-569 (2024) | Рубрики: 06.13 14.04
Ли Ц., Лай Ю., Цао Д. «Исследование шумоподавления сигналов электромагнитноакустической эмиссии для неразрушающего контроля сплавов: метод кроссрекуррентного количественного анализа» Дефектоскопия, № 2, с. 30-42 (2024)
Для решения проблемы, связанной с тем, что сигналы, полученные в результате локальных действий электромагнитного поля, обычно смешиваются с фоновыми шумами (особенно с белым шумом), в данной работе предложена технология разложения сигналов электромагнитной акустической эмиссии, основанная на кроссрекуррентном количественном анализе (КРКА). Для начала опытным путем или с помощью алгоритма оптимизации устанавливаются слой разложения и критерий коррекции разложения по вариационным модам (РВМ), после чего исходный сигнал подвергается разложению. Затем основные компоненты выбираются алгоритмом КРКА, и сигнал электромагнитной акустической эмиссии после разложения получается путем суперпозиционного восстановления. Результаты моделирования и экспериментов показывают, что при добавлении шума в 5 дБ метод КРКА может эффективно удалять фоновые шумы в сигналах электромагнитной акустической эмиссии по сравнению с алгоритмом коэффициента корреляции, и это может помочь в реализации высокоточного неразрушающего контроля сплавов.
Иванов Н.М., Кондаков Е.В., Милославский Ю.К. «Цифровая аппаратура и алгоритмы определения основных параметров пьезоэлектрических элементов в импульсном режиме возбуждения» Дефектоскопия, № 8, с. 11-20 (2023)
Предложен метод измерения спектра комплексной проводимости пьезоэлектрических элементов в импульсном режиме возбуждения и его цифровая реализация. Метод обеспечивает сокращение длительности измерений, а алгоритм обработки - повышение точности оцениваемых параметров. Для определения характеристических частот, добротности и параллельной емкости используется алгоритм дробно-рациональной аппроксимации частотной зависимости комплексной проводимости в резонансном промежутке частот.