Хлыбов А.А., Углов А.Л., Рябов Д.А. «Об особенностях использования явления акустоупругости при контроле напряженного состояния анизотропного материала технических объектов при отрицательных температурах» Дефектоскопия, № 1, с. 23-32 (2021)

Рассмотрено влияние различного рода концентраторов напряжений на процессы накопления повреждений, зарождения и распространения трещин в образцах из стали Ст3 в условиях одноосного растяжения. Исследованные образцы имели центральное отверстие диаметром 5 мм или поперечный сварной шов. Результаты акустико-эмиссионной диагностики показали, что, несмотря на различную природу концентраторов, диаграммы нагружения, характер накопления повреждений и развитие магистральных трещин, количество зарегистрированных событий акустической эмиссии (АЭ) и активность их регистрации, динамика изменения весового содержания локационных импульсов (Wi) в энергетических кластерах нижнего, среднего и верхнего уровня была достаточно похожей, также как и значения этих параметров при разрушении образцов.

Хлыбов А.А., Углов А.Л. «Об использовании параметров структурного шума при контроле поверхностными акустическими волнами Рэлея стали 20ГЛ в процессе упругопластического деформирования» Дефектоскопия, № 7, с. 3-10 (2021)

Рассматривается возможность подхода к задачам контроля закономерностей упругопластического деформирования стали 20ГЛ методом анализа структурных шумов при использовании поверхностных акустических волн Рэлея. Проанализированы различные алгоритмы математической обработки структурных шумов, используемые различными авторами. На основе современных радиотехнических приемов обработки сигналов предложены уточненные расчетные алгоритмы определения спектрально-энергетических параметров структурных шумов. Приведены результаты экспериментальной проверки предложенных алгоритмов на образцах широко распространенной в железнодорожном транспорте стали 20ГЛ. Показана достаточно высокая чувствительность предложенных информативных параметров структурного шума к степени пластической деформации одновременно с простотой реализации измерительной методики. Полученные результаты могут послужить основой для разработки инженерной методики оценки напряжений или степени пластической деформации материала конструкции вне зависимости от того, в каком состоянии – упругом или упругопластическом – он находится, что существенно расширяет возможности акустического метода контроля напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов по сравнению с его велосиметрическим вариантом.

Аннин Б.Д., Остросаблин Н.И., Угрюмов Р.И. «Применение подхода Кельвина для качественной оценки возможности фазовых переходов в сплавах с памятью формы» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 51-54 (2021)

Предложено использовать понятие собственных модулей и собственных состояний из линейной теории упругости для оценки возможности фазовых переходов (мартенситные превращения) в сплавах с эффектом памяти формы. Для сплавов с кубической и гексагональной решетками приведены их собственные модули и собственные состояния. Удельная энергия деформации для кубической и гексагональной фазы записывается в виде суммы шести независимых слагаемых. Предлагается сравнивать удельные энергии деформации в кубической и гексагональной фазах. Если в гексагональной фазе энергия деформации больше, чем в кубической, то сплав может стремиться вернуться в исходное состояние с меньшей энергией. Возможно также использовать для сравнения энергий в разных фазах формулы ближайших по евклидовой энергетической норме тензоров к кубическому и гексагональному тензорам. Приведены примеры для некоторых конкретных значений констант упругости.

Демкин В.П., Мельничук С.В., Хоряк М.Н., Удут В.В., Руденко В.В., Тютрин И.И. «Влияние адгезии на измерение вязкоупругих характеристик цельной крови резонансно-акустическим методом» Известия вузов. Физика, 63, № 12, с. 59-63 (2020)

Исследовано влияние адгезии крови на амплитудно-частотные характеристики пьезоэлектрического датчика в методе низкочастотной пьезотромбоэластографии. На поверхности иглы-резонатора, погруженной в кровь, в результате адгезии может накапливаться слой форменных элементов крови, который изменяет ее конфигурацию и массу и, как следствие, ее амплитудно-частотные характеристики. Экспериментально показано, что в процессе свертывания крови происходит уменьшение собственной частоты колебаний иглы-резонатора прямо пропорциональное увеличению массы адгезированной крови. Для подтверждения этой закономерности нами проведен численный эксперимент на 3D-математической модели пьезоэлектрического датчика, используемого в пьезотромбоэластографе АРП-01М «Меднорд», с применением программного пакета COMSOL Multiphysics® 4.2 и метода конечных элементов. Рассчитаны изменение собственной частоты колебаний иглы-резонатора от массы адгезированной крови, а также их зависимость от времени в процессе коагуляции крови. Показано, что нарастание массы адгезированной крови в процессе ее коагуляции наблюдается, начиная с 3-й минуты, и достигает максимума 0.42 мг к 15-й минуте, что приводит к заметному сдвигу резонансной частоты пьезоэлектрического датчика в область меньших частот.

Исхужин Р.Р., Борисов В.Н., Атавин В.Г., Узких А.А., Хафизова К.К. «Ультразвуковой контроль сварного шва тонкостенной титановой оболочки с индикатором непровара» Дефектоскопия, № 2, с. 24-32 (2021)

Рассмотрена методология ультразвукового контроля качества сварного шва тонкостенных оболочек из титанового сплава толщиной 0,6 мм. Выполнен обзор публикаций, посвященных вопросам возбуждения и распространения волн Лэмба и практическим задачам УЗК тонкостенных изделий. Решена задача выявления слипаний (участков сварного шва с непроваром, хорошо проводящих ультразвуковые волны, но не обеспечивающих механической прочности). Предложено в качестве индикатора непровара сварного шва использовать угловую проточку. Выполнен анализ распространения в материале различных мод волн Лэмба, выбраны оптимальные параметры контроля. Высокая информативность сигнала достигнута с применением вейвлет-анализа и прецизионных цифровых фильтров с малым шагом. Выполнен анализ дефектограмм сварного шва, содержащего дефектные и бездефектные участки. Результаты ультразвукового сканирования сопоставлены с данными металлографии.

Краснощеков Д.Н., Овчинников В.М., Усольцева О.А. «Механическая добротность в верхней части внутреннего ядра Земли по данным коды волн РКIКP» Физика Земли, № 5, с. 17-29 (2021)

На основе анализа методом компьютерной графики альфа-шейп огибающей коды отраженных от поверхности внутреннего ядра Земли волн PKiKP, возбужденных ядерными взрывами, получены оценки величины механической добротности для девяти областей отражения под Арктикой, Центральной и Юго-Восточной Азией со средним значением Q=447±43. Механизм формирования коды может быть обусловлен неоднородностями в верхней части внутреннего ядра с характерным линейным размером 1–4 км и вариациями скорости продольных волн порядка 1–3%.

Марков В.В., Утесинов В.Н. «Разностная схема численного решения уравнения Бюргерса» Журнал вычислительной математики и математической физики, 60, № 12, с. 2050-2054 (2020)

Представлена конечно-разностная схема второго порядка аппроксимации для численного решения одномерного уравнения Бюргерса, разработанная на основе существующих методов. Приведено условие устойчивости, при котором шаг интегрирования по времени не зависит от величины вязкостного члена. Выполнено сравнение результатов численного расчета с точным решением уравнения Бюргерса.

Беспалько А.А., Суржиков А.П., Данн Д.Д., Уцын Г.Е., Петров М.В., Помишин Е.К. «Моделирование акустико-электрического неразрушающего контроля дефектности диэлектрических материалов» Дефектоскопия, № 2, с. 3-14 (2021)

Показано влияние дефектности твердотельных диэлектрических образцов на параметры электромагнитного отклика при детерминированном акустическом воздействии на объект контроля. Приведены закономерности изменения параметров электромагнитных сигналов при вариациях и увеличении вектора напряженности электрического поля по отношению к контакту материалов образца и дефекта. Показано, что амплитудно-частотные параметры излучаемых электромагнитных сигналов находятся в непосредственной связи с акустическим импедансом и проводимостью контактирующей среды и дефекта. Установлено соответствие амплитуд электромагнитных откликов на определенное при математическом моделировании распределение во времени и пространстве механических напряжений, возникающих в дефектной системе при распространении акустического импульса. Приведены данные изменения параметров электромагнитных сигналов при увеличении размеров модельных дефектов в однотипных образцах.

Данилов В.Н., Ушаков В.М., Рымкевич А.И. «Исследование возможностей оценки состояния структуры металла трубопроводов, находившихся в эксплуатации, ультразвуковым методом» Дефектоскопия, № 8, с. 3-13 (2021)

Представлены результаты первого этапа ультразвуковых исследований структуры металла трубопроводов тепловых электростанций, находившихся в эксплуатации. Испытаниям подвергался металл марок стали: 15Х1М1Ф и Ст20 с различной наработкой (временем эксплуатации). Образцы металла подвергались металлографическому анализу, на основании данных которого (среднего размера зерна – D-, дисперсии распределения lnD – σD) проведен теоретический расчет параметров УЗ импульсов донного сигнала в металле. Получены количественные данные по влиянию толщины слоя контактной жидкости (зазора) между преобразователем и объектом контроля на рабочих частотах 5,0, 7,5 и 10 МГц для различных значений среднего размера зерна металла. Приведены примеры расчетных и экспериментальных импульсов и спектров сигналов для частоты 5 МГц.