Панин С.В., Бяков А.В., Любутин П.С., Сундер Р., Гренке В.В., Шакиров И.В., Башков О.В. «Стенд для исследований усталостного разрушения комбинацией методов акустической эмиссии, картирования деформации на поверхности и тензометрии» Известия Томского политехнического университета, 325, № 2, с. 72-80 (2014)

На базе серийной сервогидравлической испытательной машины разработан лабораторный стенд для изучения поведения образцов конструкционных материалов при циклических испытаниях, включающий in situ регистрацию данных тензометрии, картирования деформации на поверхности и акустической эмиссии. С учетом специфики циклического приложения нагрузки предложены алгоритмы регистрации информации, обеспечивающие синхронизацию фотографирования с нагружением, а также выделения из потока данных только полезных сигналов АЭ. В основу принципа функционирования стенда положено выделение и совместный анализ характерных стадий изменения информативных параметров: интенсивности деформации сдвига, активности акустической эмиссии и удлинения образца как функции количества циклов нагружения. Проведено тестирование разработанного стенда при циклическом растяжении образцов сплава В96. Показано, что изменение всех трех информативных параметров (регистрируемых от различных датчиков) во времени характеризуется тремя выраженными стадиями, причем начало стадии III (распространение трещины) четко совпадает по времени для всех проанализированных зависимостей. Несоответствие по времени начала стадии II наиболее вероятно обусловлено двумя причинами: для картирования деформации на поверхности это невысокое разрешение оптической системы, что не позволяет выявить развитие деформации на малых пространственных масштабах; для метода АЭ – чувствительность метода к механизмам деформации только микромасштабного уровня, а также высокая интенсивность деформации в начале циклического нагружения, что при конечной чувствительности АЭ аппаратуры не позволяет фиксировать все «полезные» АЭ сигналы. Дальнейшее развитие предложенного подхода и стенда для его реализации предполагает использование нескольких датчиков акустической эмиссии для решения задач локации и идентификации источников, использование более высокого разрешения оптической системы для повышения чувствительности оценки деформации оптическим методом.

Белоусов А.П., Белоусов П.Я., Борыняк Л.А. «Интерференционные измерения динамики температуры в твердотельных акустооптических модуляторах» Известия Томского политехнического университета, 325, № 2, с. 137-142 (2014)

Актуальность работы обусловлена необходимостью эффективного использования твердотельных акустооптических модуляторов в широком диапазоне технических устройств, таких как дефлекторы, устройства смещения частоты и развертки, делители оптических пучков, лазерные доплеровские анемометры и многих других. Цель работы: изучение температурной динамики твердотельных акустооптических модуляторов бесконтактными оптическими методами. Обоснование использования коммутационных режимов работы акустооптических модуляторов в технических устройствах. Определение диапазона применимости и возможных погрешностей при эксплуатации. Методы исследования: измерение сдвига фазы световой волны, обусловленного тепловым изменением оптической плотности и геометрических параметров рабочей области твердотельного акустооптического модулятора. Оценка интегрального изменения температуры в зависимости от времени и положения зондирующего пучка в звукопроводе. Реализуется двухлучевая схема интерферометра. Излучение гелий-неонового лазера с длиной волны λ=632,8 нм мощностью 0,5 мВт разбивается на два пучка светоделительным кубиком. В один из пучков помещается акустооптический модулятор. Сдвиг фаз, вызванный изменением оптической плотности и геометрических параметров исследуемого объекта, фиксируется по смещению интерференционных полос. Методы анализа изображений, интерферометрии, фотометрии, акустооптики, материаловедения, когерентной оптики, лазерной физики. Результаты: измерен сдвиг фазы световой волны, обусловленный изменением оптической плотности и толщины объекта. Проведена оценка интегрального изменения температуры в зависимости от времени и положения зондирующего пучка в звукопроводе твердотельного акустооптического модулятора. Определено время выхода устройства на стационарный режим. Результаты исследования показали, что максимальная величина погрешности измерения скорости потоков с низкой частотой следования светорассеивающих трассеров при использовании коммутационного режима работы твердотельного модулятора в лазерных доплеровских анемометрах будет равняться 0,5%. Повышение точности может быть достигнуто путем применения корректирующих алгоритмов.