Паращук Н.С., Чантурия Г.Т., Чаусов Д.Н. «Распространение звука в магнитных жидкостях на основе минеральных масел вблизи температуры стеклования дисперсионной среды» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 34-44 (2023)

Целью данной работы является установление зависимости влияния концентрации твёрдой фазы на акустические параметры магнитной жидкости на основе трансформаторного масла в широком диапазоне температур, в том числе вблизи точки стеклования дисперсионной среды. Процедура и методы. Проведённые в данной работе исследования основаны на методах физической акустики, в частности импульсном методе переменного расстояния при внешнем температурном воздействии. Результаты. Исследованы температурные и концентрационные зависимости плотности, скорости и коэффициента поглощения ультразвуковых волн. Проведено сравнение с основными теоретическими моделями и подходами. В области температур возле точки стеклования дисперсионной среды наблюдаются дополнительные эффекты, не описанные в литературных источниках и не согласующиеся с существующими на данный момент теориями распространения звука в дисперсных системах с большой разностью плотностей между жидкой и твердой фазой. Теоретическая значимость. Научный и практический интерес представляет исследование ненамагниченных ферромагнитных коллоидов с высоким контрастом плотностей между фазами вблизи точки стеклования дисперсионной среды, так как в этой области температур наблюдается недостаточность исследований и, к тому же, возможны дополнительные эффекты, связанные со смещением фазового перехода на высоких концентрациях твердой фазы.

Пальчиковский В.В., Кузнецов А.А., Корин И.А., Сорокин Е.В. «Влияние поля скорости на извлечение импеданса звукопоглощающей конструкции по результатам испытаний в интерферометре с потоком» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 71, с. 99-108 (2022)

Для проверки соответствия импеданса проектным значениям образцы звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей испытываются на установках «Интерферометр с потоком». Малая длина канала установки приводит к изменению скорости потока не только в поперечном, но и продольном направлении. Таким образом, для более точного определения импеданса необходимо учитывать в расчете все поле скорости в рабочей секции установки. Измерение поля скорости по всей рабочей секции представляет серьезную проблему (большое число точек измерений, нестабильность газодинамических параметров при длительном нагнетании потока, искажение измерительными зондами профиля скорости). В работе предложено определение поля скорости на основе численного моделирования, а верификация расчетов выполняется путем сравнения с замерами скорости только в отдельных точках канала. Полученное поле скорости используется в процедуре извлечения импеданса. Также проводятся расчеты по извлечению импеданса с постоянным по длине канала профилем скорости и средней скоростью потока. Полученные результаты показывают, что при скорости потока до 100 м/с значения импеданса в диапазоне частот 500–1500 Гц для средней скорости и профилей скорости отличаются до 20% (чем ниже частота, тем сильнее отличие). При частотах 1500–3000 Гц значения импеданса примерно одинаковы для всех случаев. С увеличением скорости потока расхождение значений импеданса при разных вариантах профиля скорости на высоких частотах существенно возрастает. Ключевые слова: авиационный двигатель, звукопоглощающие конструкции, интерферометр с потоком, извлечение импеданса, численное моделирование, метод конечных элементов.

Голых Р.Н., Минаков В.Д. «Теоретическое обоснование оптимальной энергетической эффективности ультразвукового мокрого диспергирования» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 3-8 (2023)

Представлены и проанализированы известные предварительные экспериментальные результаты ультразвукового диспергирования суспензии. Обоснована необходимость определения оптимальных режимов, обеспечивающих максимальную энергоэффективность ультразвукового мокрого диспергирования. Предложены физический механизм и теоретическая модель ультразвукового диспергирования. Модель позволяет рассчитать фракционный состав дисперсных частиц и оценить, что максимальная энергоэффективность существует при фиксированной интенсивности для различных материалов твердых частиц.

Боровков А.И., Прохорович В.Е., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Технология ультразвукового контроля сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием» Дефектоскопия, № 2, с. 24-34 (2023)

Сварка трением с перемешиванием нашла широкое применение в авиастроении и ракетостроении, прежде всего благодаря возможности получения сварных соединений с прочностью, близкой к прочности основного материала. Одним из наиболее перспективных методов такой сварки является точечная сварка трением с перемешиванием, которая может служить альтернативой электроконтактной точечной сварке и заклепочным соединениям. Для внедрения точечной сварки трением с перемешиванием в производство ответственных изделий необходимо рассмотреть вопросы, связанные с неразрушающим контролем качества сварных соединений, полученных данным методом сварки. Целью настоящей работы является обоснование применимости ультразвукового эхо-метода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Актуальность работы подтверждается тем, что на сегодняшний день отсутствуют достаточно полные сведения о результатах экспериментальных исследований, направленных на анализ характеристик сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Авторами статьи предложено использовать ультразвуковой эхо-метод контроля. Контроль проводился с помощью ультразвукового дефектоскопа с раздельно-совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем на образцах, изготовленных с применением точечной сварки трением с перемешиванием. В результате ультразвукового контроля в трех образцах были обнаружены дефекты типа непровар и слипание, что было подтверждено металлографическими исследованиями. Образцы, в которых не были обнаружены дефекты, были подвергнуты механическим испытаниям, в результате которых установлено, что прочность полученных сварных соединений сопоставима с прочностью основного металла образцов. Металлографические исследования, проведенные на образцах после механических испытаний, также подтвердили отсутствие дефектов в сварных соединениях. Таким образом, показана связь результатов ультразвукового контроля, металлографических исследований и механических испытаний, что позволяет обосновать применимость ультразвукового эхометода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием.

Аббакумов К.Е., Вагин А.В., Сидоренко И.Г. «Акустические характеристики твердых упругих сред с ориентированной микротрещиноватостью» Дефектоскопия, № 4, с. 3-13 (2023)

Разработана в условиях распространения плоских упругих продольных волн модель их взаимодействия с упругой средой, содержащей ориентированные микротрещины, обладающие особенностью граничных условий в приближении «линейного скольжения». В приближении теории волн Блоха и Флоке определен вид дисперсионного уравнения. Получены и проанализированы результаты его решения, определяющие характер зависимостей фазовой скорости распространения и коэффициента затухания эффективной продольной волны от параметров микрошероховатости берегов трещин и других параметров модели.

Chashechkin Yuli D. «Fundamentals of engineering mathematics of fluid flows» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 9-12 (2022)

Есина Е.В., Ильиных А.Ю. «Эволюция тонкой структуры распределения вещества капли в принимающей жидкости» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 108-111 (2022)

Перенос вещества каплями играет важную роль в природных условиях в задачах сохранения плодородных почв, распространения бактерий и вирусов, вызывающих болезни растений, животных и человека, все более активно используется в современных промышленных технологиях в нефте-, био- и химической промышленности, что стимулирует развитие лабораторных и численных исследований. Проведенные опыты, которые ведутся с конца 19 века, позволили выделить два основных режима эволюции структуры течения. При сравнительно медленных скоростях падающей капли в принимающей жидкости формируется вихревое кольцо. При больших скоростях, когда образуется каверна и всплеск, вещество капли распределяется по деформированной поверхности принимающей жидкости в форме отдельных волокон. В данных опытах проведена визуализация картины течения методов подкраски с использованием пигмента ализариновых чернил. Проведенные опыты показали, что в интрузивном режиме вещество капли образует компактный объем в толще принимающей жидкости. В импактном режиме вещество капли образует сложную дискретную (линейчатую и сетчатую) структуру на поверхности каверны и венца, которая непрерывно эволюционирует с образованием систем тонких волокон и петель. Волокнистые структуры распределения вещества сохраняются на всех этапах эволюции течения. Опыты выполнены на стенде ТБП, входящем в состав комплекса «УНУ ГФК ИПМех РАН».

Соснина Е.Н., Маслеева О.В., Бедретдинов Р.Ш., Крюков Е.В., Гусев Д.А. «Акустическое исследование территории высоковольтных подстанций» Экологические системы и приборы, № 3, с. 3-13 (2023)

Рассмотрено акустическое исследование и оценка условий труда оперативного персонала, обслуживающего высоковольтные подстанции. Были проанализированы двухтрансформаторные подстанции с силовыми трансформаторами напряжением 110–330 кВ мощностью 10–1000 МВА. Выполнен расчёт шума по территории подстанции и построены изолинии с шагом 5 дБА. Исходя из планировки территории подстанции и пути обхода было рассчитано время нахождения оперативного персонала в каждой шумовой зоне с учётом скорости движения персонала и времени осмотра электрооборудования, и определены величины эквивалентного уровня звука. Проведённые исследования показали, что рассчитанная величина эквивалентного уровня звука за рабочую смену на подстанциях напряжением 110, 220 и 330 кВ не превышает допустимого значения, поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется. Исследование выполнено в рамках государственного задания в сфере научной деятельности (тема № FSWE-2022-0005). Ключевые слова: шум, силовые трансформаторы, эквивалентный уровень звука, ауральный эффект. DOI: 10.25791/esip.3.2023.1356

Блинов В.Л., Зубков И.С. «Верификация расчётной модели трансзвуковой ступени для решения задач учёта влияния эрозионного износа на работу осевого компрессора» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 1, с. 51-62 (2023)

Представлены результаты одного из этапов создания модели оценки и прогнозирования изменений рабочих характеристик осевого компрессора вследствие эрозионного износа, связанного с построением и верификацией численной модели трансзвуковой компрессорной ступени для обоснования возможности её применения при расчёте различных степеней эрозионного износа лопаток. Отмечены основные подходы к моделированию турбулентных течений, их области применения и основные особенности, связанные с качеством моделирования трёхмерных потоков в проточной части турбомашин. Описаны параметры и настройки расчётной модели, для которой представлено сравнение результатов расчёта с экспериментальными данными, а также с результатами других исследователей. Показана точность модели при расчёте интегральных характеристик ступени и качество моделирования локальных процессов. Отмечены возможности доработки модели с целью повышения качества результатов.

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Гладышев С.А. «Разработка ультразвукового приемопередатчика для скважинной телеметрии» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 18 (2022)

Предложен и исследуется новый канал связи для передачи телеметрической информации. Основной идеей является использование акустического сигнала в полосе ультразвуковых частот и внутритрубного пространства как среды передачи. Выбор ультразвукового диапазона частот акустических сигналов был сделан из предположения о меньшем влиянии эффекта интерференции при разных расстояниях между приемником и передатчиком сигналов. Внутритрубное пространство содержит более однородную среду, чем породы за обсадной трубой. Использование ультразвуковых частот уменьшает рассеяние сигнала в затрубное пространство. Предполагается, что это позволит улучшить достоверность передаваемой информации. Представлены разработанные ультразвуковые приёмник и передатчик цифрового сигнала в коде «Манчестер-II» на базе ультразвукового излучателя ma40s4s и ультразвукового датчика ma40s4r. Приведена электрическая принципиальная схема приёмника. Для оценки эффективности технического решения разработан испытательный стенд. Проведена оценка затухания ультразвукового сигнала во внутритрубном пространстве и сделан вывод о перспективности использования ультразвукового канала связи. В ходе экспериментов выявлено значительное влияние интерференции. Данное явление затрудняет его идентификацию, поскольку паузы между символами заполняются отраженным сигналом. Для решения данной проблемы был использован дополнительный резонансный усилитель.

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Трубин С.В. «Регрессионная модель затухания ультразвукового сигнала в скважине» Журнал радиоэлектроники, № 2, с. 9 (2023)

Проблема передачи телеметрической информации требует всестороннего изучения новых каналов связи и нахождения окон прозрачности для распространения волн в полосе рабочих частот. Электромагнитные каналы связи энергетически малоэффективны и имеют низкую скорость передачи данных. У кабельных каналов связи высокая стоимость обслуживания, а передача телеметрии невозможна на больших глубинах. В статье представлены результаты разработки приёмо-передающего ультразвукового устройства для передачи телеметрической информации. Приёмник и передатчик выполнен на базе пьезоизлучателя ЗП-25. Частота передаваемого сигнала составляет 20 кГц. Для исследования распространения акустического сигнала была использована экспериментальная установка, имитирующая часть добывающей скважины. В результате была получена линейная регрессионная модель затухания акустического сигнала в скважине. Произведено сравнение с теоретической моделью распространения акустического сигнала. Обнаружено расхождение полученной модели с теоретической. Показано, что линейная регрессия согласуется с результатами экспериментов и является хорошей имитационной моделью для процесса передачи сигнала, а нелинейные эффекты в рассматриваемой полосе частот незначительны. Также экспериментально полученная модель имеет гораздо меньшее затухание по сравнению с теоретической.

Стукач О.В., Ершов И.А., Быков С.В., Трубин С.В. «Регрессионная модель затухания ультразвукового сигнала в скважине» Журнал радиоэлектроники, № 3, с. 9 (2023)

Проблема передачи телеметрической информации требует всестороннего изучения новых каналов связи и нахождения окон прозрачности для распространения волн в полосе рабочих частот. Электромагнитные каналы связи энергетически малоэффективны и имеют низкую скорость передачи данных. У кабельных каналов связи высокая стоимость обслуживания, а передача телеметрии невозможна на больших глубинах. В статье представлены результаты разработки приёмо-передающего ультразвукового устройства для передачи телеметрической информации. Приёмник и передатчик выполнен на базе пьезоизлучателя ЗП-25. Частота передаваемого сигнала составляет 20 кГц. Для исследования распространения акустического сигнала была использована экспериментальная установка, имитирующая часть добывающей скважины. В результате была получена линейная регрессионная модель затухания акустического сигнала в скважине. Произведено сравнение с теоретической моделью распространения акустического сигнала. Обнаружено расхождение полученной модели с теоретической. Показано, что линейная регрессия согласуется с результатами экспериментов и является хорошей имитационной моделью для процесса передачи сигнала, а нелинейные эффекты в рассматриваемой полосе частот незначительны. Также экспериментально полученная модель имеет гораздо меньшее затухание по сравнению с теоретической.

Лосев Г.Л., Мамыкин А.Д. «Анализ формы и темпа продвижения твердой фазы при направленной кристаллизации цветных металлов с электромагнитным воздействием ультразвуковым и температурным методами» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 170-179 (2022)

Работа посвящена экспериментальному изучению нестандартных механизмов управления процессом направленной кристаллизации цветных металлов. В рамках работы разрабатываются и апробируются измерительные техники, пригодные как для лабораторных моделей, так и для условий, приближенных к производственным. Предлагается механизм управления темпом и однородностью кристаллизации металлического расплава посредством изменения фазных углов между токами питания индукционного перемешивателя бегущего магнитного поля. Изменение фазных углов токов трёхфазного перемешивателя позволяет генерировать в жидком металле вихревые течения различной топологии, в частности, изменять количество крупномасштабных вихрей или подавлять крупномасштабное течение. Влияние гидродинамических потоков изменяет форму фронта кристаллизации, предоставляя возможность управления однородностью затвердевания металла посредством изменения характеристик питания индуктора. Важно отметить, что изменение фазных углов токов при сохранении амплитуды питания не оказывает существенного влияния на темп кристаллизации, что открывает широкие возможности контроля процессов за счет изменения как силы тока, так и фазных углов. В рамках работы был успешно применён и верифицирован по измерениям датчиками ультразвукового анемометра температурный метод определения положения фронта кристаллизации. Показано, что при наличии развитых течений в жидкой среде термопарные измерения обеспечивают хорошее согласие (вплоть до единиц процентов) измеренных положений и геометрической формы фронта кристаллизации с данными ультразвуковых измерений. В отсутствие перемешивания жидкой фазы разница между данными термопарных и ультразвуковых измерений несколько возрастает. Тем не менее даже в этом случае термопарный метод позволяет корректно определять положение и скорость продвижения фронта кристаллизации.

Прокофьев В.В., Архангельский Е.А., Бойко А.В., Филатов Е.В. «Использование волновых движителей на судне с малой площадью ватерлинии» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 41-53 (2023)

Экспериментально исследуется эффективность волновых движителей (ВД) двух типов (качающееся подпружиненное крыло и прямоточный ВД) на модели судна с малой площадью ватерлинии (СМПВ). В качестве рабочего элемента как качающегося, так и прямоточного ВД использовался профиль NACA0015. В случае прямоточного ВД плоский профиль был жестко закреплен относительно корпуса судна с наклоном хорды крыла 30°. Проведены исследования эффективности работы волновых движителей на волнах различной длины в зависимости от осадки корпусов СМПВ и, в случае качающегося подпружиненного крыла, также от глубины погружения движителя. С использованием результатов буксировочных испытаний проведена оценка силы тяги прямоточного ВД при различных условиях эксплуатации. Обнаружено, что с ростом глубины погружения корпусов судна эффективность прямоточного ВД растет, а качающегося ВД уменьшается, однако он в значительной мере сохраняет работоспособность, при условии, что рабочий элемент ВД остается на оптимальной глубине вблизи от поверхности воды.

Аносова Е.П., Нагаева З.М., Шагапов В.Ш. «Фильтрация флюида к скважине через радиальную трещину ГРП при постоянном расходе» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 90-101 (2023)

Рассматривается задача об отборе жидкости из пласта в скважину или закачке жидкости из скважины в пласт при наличии трещины ГРП, перпендикулярной стволу скважины, в режиме постоянного расхода. Получены аналитические решения, описывающие эволюцию давления в трещине при постоянном расходе флюида из пласта в скважину. Построены приближенные решения с использованием метода последовательной смены стационарных состояний (ПССС). Сравнение численных результатов точного и приближенного решений показывает, что они практически совпадают. Проанализировано влияние коллекторских характеристик пласта и трещины на эволюцию давления в трещине и в скважине.

Виноградов Ю.А., Здитовец А.Г., Киселёв Н.А., Попович С.С. «Экспериментальное исследование энергоразделения при поперечном обтекании пары круговых цилиндров сжимаемым потоком воздуха» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 102-112 (2023)

Экспериментально исследовано влияние расстояния между двумя поперечно обтекаемыми круговыми цилиндрами на распределение температуры и статического давления по их поверхности. Исследования проводились при числах Маха набегающего потока M=0.295 и 0.365 и числах Рейнольдса Re_D=6.4·10⁴ и 7.9·10⁴ соответственно. Получено распределение коэффициентов давления и восстановления температуры на поверхности одного из цилиндров. Показано, что в зависимости от расстояния между цилиндрами коэффициенты давления и восстановления температуры могут быть как больше, так и меньше значений, полученных при обтекании одиночного цилиндра при идентичных параметрах набегающего потока.

Мешков Е.Е., Мокрецов Р.В., Новикова И.А., Седов С.Ю., Смагин И.Р. «О возможности развития неустойчивости поверхности купола всплывающего пузыря» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 6-11 (2023)

Представлены результаты экспериментов по исследованию устойчивости купола водяного пузыря, всплывающего в растворе соли, с регистрацией методом PLIF течения в плоскости, совпадающей с осью симметрии пузыря. Эксперименты демонстрируют возможность развития неустойчивости в окрестности полюса купола подобного пузыря в соответствии с ранее опубликованными результатами расчетного моделирования.

Муллаянов А.И., Питюк Ю.А. «Оценка эффективности вытеснения масла мицеллярным раствором с добавлением наночастиц из насыпной модели пористой среды» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 103-110 (2023)

Представлены результаты лабораторных исследований особенностей фильтрационных процессов в физической модели пористой среды, полученной спеканием стеклянных шариков. Описана программа изготовления физических моделей, представлены результаты эффективности вытеснения вазелинового масла различными составами. В качестве агентов вытеснения рассматривались вода, минерализованная вода, мицеллярные растворы, наножидкости и мицеллярные растворы с добавлением наночастиц. На основе анализа изображений получены кривые изменения насыщенности модельной пористой среды вазелиновым маслом при вытеснении различными составами. Показано, что мицеллярные растворы с добавлением наночастиц являются наиболее эффективными агентами вытеснения масла по сравнению с другими представленными составами.

Золин Д.А., Киселев А.Н., Перевощиков В.А., Филатов Д.О., Скупов В.Д. «Структурные изменения в кремнии после ионного облучения и обработки ультразвуком» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 2, с. 131-137 (2001)

Методами селективного химического травления и атомно-силовой микроскопии исследовано влияние облучения ионами аргона и последующей жидкостной ультразвуковой обработки на микродефектную структуру и микроморфологию поверхности бездислокационных кристаллов кремния. Установлено, что сочетание таких воздействий снижает концентрацию микродефектов и неоднородность их распределения по объему кристалла, а при определенных режимах обработки и улучшает качество его поверхности.

Орехов Г.В., Щесняк Л.Е. «Сопряжения закрученного потока с продольным течением» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 23, № 4, с. 322-335 (2022)

В практике проектирования и эксплуатации гидротехнических и водохозяйственных объектов вопросы сопряжения потоков зачастую приобретают первостепенный характер, поскольку требуют внимательного подхода к воздействию на береговую инфраструктуру водных объектов и их сооружений со стороны различного рода течений и струй. Изучено сложное течение в виде затопленной струи, образованной сопряжением циркуляционно-продольного (закрученного) потока с массивом воды, имеющим относительную продольную скорость течения. Исследования проводились посредством математического и физического моделирования. Для выполнения лабораторных экспериментов создан испытательный стенд с моделью для получения циркуляционно-продольного потока и потока с продольной скоростью течения, который формировался в гидравлическом лотке. Численный эксперимент проведен в программном комплексе ANSYS (Fluent). Получены поля и распределения скоростей результирующего течения. Сделан выбор в пользу наиболее благоприятного в плане гидродинамического воздействия на береговую инфраструктуру. Дана оценка точности расчетов численным методом на основе сравнения с результатами физического эксперимента.

Вековищев М.П., Кирсанов Е.А. «Неньютоновское течение структурированных систем. XXXIII. Модель сдвигового затвердевания» Жидкие кристаллы и их практическое использование, 21, № 2, с. 53-63 (2022)

Предложена структурная реологическая модель для описания сдвигового затвердевания в структурированных системах, а именно, в концентрированных суспензиях, мицеллярных растворах и в растворах ассоциированных полимеров. Причиной сдвигового затвердевания является возникновение структуры под действием сдвига в результате столкновения частиц или макромолекул. При этом увеличивается сила сцепления между частицами или макромолекулами. Интегральной характеристикой структуры является суммарное количество агрегированных частиц. Кинетическое уравнение, описывающее процесс формирования/разрушения агрегатов на участке сдвигового затвердевания, содержит четыре константы скорости и приводит к реологическому уравнению с двумя коэффициентами. Аппроксимация уравнениями структурной реологической модели выполнена для раствора ассоциированного полимера и для суспензии частиц, между которыми могут образовываться водородные связи.

Базулин Е.Г. «Восстановление изображения отражателей на границе основного и наплавленного металла с использованием технологии Plane Wave Imaging» Дефектоскопия, № 2, с. 3-15 (2023)

Предлагается использовать технологию Plane Wave Imaging (PWI) для ультразвукового контроля сварных соединений с узкой разделкой для выявления трещин на границе сплавления основного и наплавленного металла. В сравнении с методом цифровой фокусировки изображения (ЦФА) данный способ позволяет восстанавливать изображения отражателей с более высоким отношением сигнал/шум, с большей скоростью как регистрации эхосигналов, так и восстановления изображения несплошностей по разным акустическим схемам с учетом трансформации типа волны при отражении от границ объекта контроля. Численные и модельные эксперименты подтвердили эффективность применения технологии PWI для повышения скорости зонального контроля. Применение когерентного фактора повысило отношение сигнал/шум изображения моделей трещин как для режима FMC, так и для режима PWI.

Гис Р., Хаммуда А., Зиуше А., Бушеру Н., Шуша А., Халими Р., Бенмуссат А. «Вихретоковый и ультразвуковой метод неразрушающего контроля эффектов охрупчивания при 475°C в дуплексных нержавеющих сталях и параметров коррозии» Дефектоскопия, № 3, с. 31-43 (2023)

Проведено исследование эффекта охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали DSS 2205, выдержанной от 5 до 100 ч при температуре 475°С, с помощью вихретокового и ультразвукового методов. Кроме того, проведено исследование коррозионного поведения после термообработки при 475°С. Экспериментальные результаты показывают, что наблюдалось обратное поведение между нормированным импедансом и твердостью в процессе старения при 475°C; когда нормированный импеданс вихретокового зонда уменьшался, твердость увеличивалась с увеличением времени старения. В работе для каждого образца были рассчитаны скорость продольной ультразвуковой волны и скорость поперечной волны. Модуль Юнга и модуль сдвига были рассчитаны на основе этих двух скоростей. Проведенное исследование показывает чувствительность вихретокового и ультразвукового методов к изменению микроструктуры, наблюдаемому при 475°С, вследствие охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали. Влияние термообработки при 475°C на коррозионное поведение также оценивалось с использованием метода вихревых токов в течение длительного времени и показало значительное изменение коррозионной стойкости вследствие спинодального распада ферритной фазы.

Муравьев В.В., Муравьева О.В., Владыкин А.Л. «Акустические и электромагнитные свойства мартенситно-стареющего железохромоникелевого сплава с добавлением меди при механическом растяжении» Дефектоскопия, № 5, с. 12-20 (2023)

Представлены результаты исследования акустических и электромагнитных свойств мартенситно-стареющего железохромоникелевого сплава с добавлением меди XM-12 (15-5PH) после термических обработок отжигом на твердый раствор при 1040°С, 0,5 ч и последующего старения при 480 и 565°С в течение 3 ч. Исследовано влияние одноосного растяжения образцов круглого сечения на скорости продольных поперечных и рэлеевских волн. При исследованиях использован акустический зеркально-теневой метод на многократных отражениях с применением для возбуждения и приема волн электромагнитно-акустического и пьезоэлектрического преобразователей на основе поливинилиденфторидной пленки. Измерены значения удельной электропроводности сплавов и коэрцитивной силы. Рассчитаны упругие модули и коэффициент Пуассона исследуемых образцов.

Маевский К.К. «Моделирование ударно-волнового нагружения силикатов магния на примере форстерита» Журнал технической физики, 92, № 12, с. 1820-1826 (2022)

Представлены результаты моделирования ударно-волнового нагружения форстерита Mg₂SiO₄, который в данном случае рассматривается как смесь кварца SiO₂ и периклаза MgO. Используемая в расчетах модель основана на предположении, что компоненты исследуемого материала при ударно-волновом нагружении находятся в термодинамическом равновесии. Рассматривая компоненты, испытывающие полиморфный фазовый переход при высокоэнергетическом воздействии как смесь фазы низкого и фазы высокого давления, используемая модель позволяет достоверно описывать область фазового перехода. При расчетах для форстерита в диапазоне давлений от 1 до 1000 GPa учитываются полиморфные фазовые переходы кварца и периклаза. Результаты верифицированы по экспериментальным данным, полученным в динамических экспериментах. Ключевые слова: уравнение состояния, ударная адиабата, термодинамическое равенство, силикаты магния, форстерит. DOI: 10.21883/0000000000

Махмудов Х.Ф. «Методические аспекты изучения параметров упругих волн и контроль эталонной формы акустической эмиссии в полевых условиях» Журнал технической физики, 92, № 12, с. 1869-1874 (2022)

Для измерения энергии источника акустических импульсов в абсолютной шкале единиц (J) по регистрируемым импульсам был проведен анализ энергетического баланса "источник имульсов–передающая среда–приемник импульсов" с применением аппарата спектрального анализа. Сопоставление двух независимых методов определения энергии упругого взаимодействия (емкостной метод и метод фотоупругости) дало расхождение результатов менее чем на 12%. Определен спектральный состав энергии взаимодействия. Результаты позволяют определить как параметры источника сигнала, так и структуру передающей с трансформацией сигнала среды. Для измерения напряжений в упругой волне был изготовлен и калиброван пьезоприемник, в котором чувствительным элементом служила пьезопленка. Этот приемник в отличие от приемников, выполненных на базе пьезокерамических элементов, обладает существенно меньшей нелинейностью амплитудно-частотной характеристики, поскольку имеет только две собственные частоты. Ключевые слова: фотоупругость, скорость упругих волн, горный массив, бетон, акустическая эмиссия.

Хомутов Н.А., Семенова А.Е., Белоногов М.В., Ди Мартино Антонио, Хан Е.А., Пискунов М.В. «Особенности разрушения микроструи разбавленного полимерного раствора на основные и спутниковые микрокапли под действием внешнего вибрационного воздействия» Журнал технической физики, 93, № 1, с. 37-47 (2023)

Выполнено экспериментальное исследование морфологии ламинарного микроструйного потока разбавленных водных растворов альгината натрия без и с добавлением гидроксиэтилцеллюлозы после сопла, подверженного внешнему вибрационному возбуждению от действия обратного пьезоэлектрического эффекта. Изучено влияние концентрации полимера в растворе (0.5–5 mg/ml), расхода жидкости (4–26 ml/min) и частоты тока внешнего возмущения (0–1.2 kHz) на капиллярное дробление микроструи диаметром около 210 μm в диапазоне чисел Онезорге от 0.046 до 1.88 и чисел Рэйнольдса от 0.7 до 470. Выделены режимы течения микроструи и дробления на микрокапли с указанием границ переходов между ними и построена общая карта режимов. С учетом концентрации полимера в растворе показана зависимость длины разрушения микроструи от ее скорости. Установлены условия монодисперсного разрушения микроструи с равноудаленным расположением основных микрокапель в потоке, связанные с оптимальным балансом между молекулярной массой полимера в растворе, интенсивностью внешнего возмущения и временем релаксации напряжений в полимерных вязкоупругих микроструях. Изучена роль формирования структур типа "бусины-на-нити" в капиллярном разрушении микроструи с идентификацией случаев отсутствия возникновения спутниковых микрокапель из жидкостных нитей между основными микрокаплями. Полученные результаты представляют прикладное значение для приложений на основе воздушной микрогидродинамики (биоинженерия и аддитивные технологии), работа которых основана на гетерогенных жидкостях. Ключевые слова: неустойчивость Рэлея–Плато, обратный пьезоэлектрический эффект, монодисперсное дробление, время релаксации напряжений, микроструйный поток.

Тукмаков А.Л., Ахунов А.А., Тукмакова Н.А., Харьков В.В. «Способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании пульсационных режимов конвективно-пленочного охлаждения» Журнал технической физики, 93, № 6, с. 753-760 (2023)

Представлен способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании систем конвективно-пленочного охлаждения на примере двустороннего обтекания пластины высокотемпературным и охлаждающим потоками, сообщающимися через наклонный щелевой канал, который соединяет области течения охлаждающего и высокотемпературного газа. Выполнены расчеты газодинамических полей по обе стороны пластины, и описана конфигурация охлаждающей пленки при пульсационной подаче охлаждающего воздуха. Ключевые слова: численное моделирование, уравнения Навье–Стокса, схема Мак-Кормака, многосвязные области, пристеночные функции, конвективно-пленочное охлаждение.

Муратов К.Р., Новиков В.Ф., Кулак С.М., Соколов Р.А., Сафаргалиев Р.Ф., Мусихин С.А., Проботюк В.В. «Учет жесткости стальных канатов при оценке силы их натяжения по результатам измерения частоты собственных колебаний» Дефектоскопия, № 2, с. 16-23 (2023)

Рассмотрены результаты ранее выполненного обследования стальных канатов вантового перехода, где определяли силу натяжения по частотам их поперечных колебаний. Выявлены особенности методики выполнения измерений собственных частот колебаний каната, касающиеся способа возбуждения колебаний, их ориентации и объема информативной выборки регистрируемых частот. Физическая модель, лежащая в основе методики измерений, не учитывает упругой изгибной реакции каната и вязкого трения. Показано, что учет таких факторов позволяет не только повысить точность измерения силы натяжения, но и открывает возможность выявления дефектов в канате. Например, обрыв волокон каната, его утонение в результате коррозии или истирания приводит к убыванию изгибной жесткости. Изменение состояния канатной смазки или проникновение жидкости внутрь каната приводит к изменению коэффициента затухания его колебаний. Результаты исследования могут быть использованы для создания мониторинговых систем состояния стальных канатов.