Ахметсафин Р.Д. «Что такое аляйсинг, возникающий при обработке записей многоэлементного волнового акустического каротажа» Каротажник, № 1, с. 79-87 (2023)

Метод сембланса широко применяется для оценки интервальных времен (скоростей) составляющих волнового пакета многоэлементного акустического каротажа. В связи с тем, что формулы сембланса предполагают направленное пространственное суммирование сигналов, возникает аляйсинг-эффект. Показан механизм возникновения аляйсинга, его влияние и устранение в (tаи-р)-области. Приведены практические примеры.

Быховец А.А., Воробьев А.Н., Лебедев А.В., Лобода Дм.Р., Моргун Д.Ю. «Разработка акустического каверномера для проведения измерений в составе аппаратуры LWD» Каротажник, № 3, с. 95-103 (2023)

Разработаны ультразвуковой акустический излучатель, электрическая схема возбуждения/приема сигнала, а также вычислительный комплекс программно-методического обеспечения. Выполненные разработки были успешно внедрены в состав аппаратуры LWD ООО «НПП Энергия» и протестированы на месторождениях Восточной и Западной Сибири.

Дьячковский Е.И., Кинжагулов И.Ю., Велеулов З.А. «Разработка лазерно-ультразвукового дефектоскопа» Приборы, № 2, с. 11-15 (2023)

Представлены результаты разработки лазерно-ультразвукового дефектоскопа. Представлены структурная схема устройства, основные составляющие его работы и предпочтительные решения для них. Рассмотрены и выбраны основные комплектующие для ключевых узлов. Поставлены требования к разработке платы сбора данных с учетом схемы подключения, а также к разработке электронного модуля для подключения рабочих узлов устройства.

Григорьев С.Н., Козочкин М.П., Порватов А.Н., Малахинский А.П., Мустафаев Э.С. «Отладка режимов процесса электроэрозионной обработки с помощью анализа виброакустических сигналов» Контроль. Диагностика, 25, № 11, с. 20-30 (2022)

Расширяющаяся потребность промышленности в обработке ответственных изделий из труднообрабатываемых материалов и твердых сплавов делает актуальными исследования, направленные на поиск оптимальных режимов электроэрозионной обработки. Это, например, определение режимов, обеспечивающих наибольшую производительность или КПД, или минимальный износ инструмента при обеспечении необходимой шероховатости и точности изделия. Предлагается дополнить контролируемые при электроэрозионной обработке параметры неэлектрическими параметрами, к которым относятся параметры виброакустических сигналов, сопровождающих рабочий процесс. Показано, что параллельная запись сигналов разрядного тока и вибраций позволяет выявить недостатки условий обработки и целенаправленно влиять на режимы технологического процесса для приближения условий обработки к оптимальным.

Попов А.В., Легконогих Д.С., Востриков М.Е. «Способ виброакустической диагностики подшипниковых опор роторов газотурбинных двигателей на основе фрактального анализа» Контроль. Диагностика, 26, № 1, с. 14-21 (2023)

Предлагается новый способ виброакустической диагностики подшипниковых опор роторов газотурбинных двигателей, основанный на применении фрактального анализа. Создан аппаратно-программный комплекс, позволяющий диагностировать техническое состояние подшипниковых опор роторов газотурбинных двигателей.

Бурда Е.А., Богомолов Д.Е., Науменко А.П. «Энтропийный подход при фильтрации сигналов акустической эмиссии» Контроль. Диагностика, 26, № 1, с. 34-44 (2023)

Описывается фильтрация на основе энтропийного подхода для улучшения оценки ToA-сигнала в шумной среде по сравнению с обычно используемым информационным критерием Акаике (AIC). Предлагаемый метод заключается в огрублении входных данных с помощью алгоритма Крутчфилда–Паккарда и вычислении локальной (мгновенной) энтропии. В настоящем исследовании продемонстрировано, что локальная энтропия шумовой составляющей сигнала и локальная энтропия полезной (информативной) части могут быть различимы. В результате подход позволяет бороться с шумовой составляющей путем выбора соответствующих параметров фильтрации. Предложенный подход был проверен на экспериментальных данных, полученных на алюминиевой пластине, используемой для точного определения источника акустической эмиссии (АЭ). Энтропийный подход демонстрирует более высокую точность в окончательной локации источников АЭ при значительных уровнях шума по сравнению с классическим AIC.

Данилов В.Н., Ушаков В.М., Евтушенко С.Г. «О некоторых особенностях спектров сигналов при ультразвуковом исследовании структуры металла с повышенным затуханием продольных волн» Контроль. Диагностика, 26, № 2, с. 13-21 (2023)

Методом компьютерного моделирования установлены некоторые особенности изменения частотных спектров донных сигналов прямых высокочастотных преобразователей при ультразвуковом исследовании структуры металла с различным средним размером зерен и дисперсии их размеров. Показано, что для моделей преобразователей с частотами f0=10, 15 МГц (с шириной частотного спектра на уровне 0,25 от максимума ≈0,5f0) при росте значений среднего размера зерен и дисперсии их размеров происходит увеличение ширины спектров сигналов, обусловленное особенностями изменения формы спектров в области низких частот. Для модели широкополосного преобразователя с частотой f0=15 МГц (с шириной полосы спектра ≈f0) в аналогичных условиях ширина спектра уменьшается вследствие преимущественного ослабления его высокочастотных компонент, при этом для всех использовавшихся в расчетах моделей преобразователей имеет место уменьшение частоты максимума спектра. Результаты расчета для широкополосного преобразователя подтверждены экспериментом. Предложено использовать при УЗ-исследовании структуры металла смещение максимума спектра и изменение полосы пропускания спектра импульсов.

Кугушев В.И. «П роводимость энергии собственных колебаний Т-образного стыка двух балок при неразрушающем экспресс-контроле конструкций» Контроль. Диагностика, 26, № 2, с. 34-40 (2023)

Рассматриваются условия создания резонансных колебаний Т-образного стыка двух балок. В балках возбуждались собственные колебания, и задача состояла в том, чтобы согласовать в стыке их динамические параметры. Для решения этой задачи использовалась модель носителя свободной энергии собственных колебаний, представленная в геометрической форме. Приводится краткое описание этой модели. В результате получена диаграмма, связывающая относительную поперечную деформацию, возникающую при изгибных колебаниях, с геометрическими параметрами Т-образного стыка. Показано, что диаграмма определяет уровень проводимости энергии собственных колебаний через стык и что величина этого уровня определяет эффективность неразрушающего экспресс-контроля конструкции с использованием возбуждения собственных колебаний. Для этого в качестве примера приведены результаты экспериментальных исследований специальных разборных конструкций с дефектным элементом.

Васенев Ю.Г. «Опыт применения ультразвукового контроля при эксплуатации авиационной техники, магистральных газопроводов и ремонте подвижного состава» Контроль. Диагностика, 26, № 3, с. 22-32 (2023)

Обобщен накопленный автором практический опыт применения ультразвукового метода неразрушающего контроля при эксплуатации авиационной техники, магистральных газопроводов и ремонте подвижного состава железнодорожного транспорта. Представлены конкретные случаи ошибочного подхода к дефектоскопии ответственных деталей и узлов, даны рекомендации по исключению таких недостатков. Приведены примеры применения метода ультразвукового контроля за 30 лет практической деятельности автора, а также кратко даны основные принципы выбора методов контроля. Указанное рекомендуется учитывать при отработке методик дефектоскопии.

Данилов В.Н. «К оценке отношения уровней эхосигнала и структурного шума при ультразвуковом контроле некоторых типов стали, используемых при изготовлении оборудования атомных электростанций» Контроль. Диагностика, 26, № 4, с. 4-13 (2023)

На основе компьютерного моделирования сделаны оценки отношения сигнал/шум для моделей отражателей в виде бокового цилиндрического отверстия и круглого плоскодонного отверстия небольших размеров при ультразвуковом контроле наклонным преобразователем изделий из ряда типов стали, используемых при изготовлении оборудования атомных электростанций. Показано, что для сталей типов 20, 12Х1МФ и 10ГН2МФА отношения уровней эхосигнала и структурной помехи (сигнал/шум) для обеих моделей с большим запасом удовлетворяют критерию проф. И.Н. Ермолова надежного обнаружения полезного эхосигнала. Для стали типа 15Х2МФА-А вследствие достаточно большой величины среднего размера зерна и, соответственно, повышенного уровня структурного шума отношение сигнал/шум может не удовлетворять критерию проф. И.Н. Ермолова, что обусловливает необходимость повышения этого отношения, например, за счет увеличения демпфирования пьезопластины наклонного преобразователя. Для повышения отношения сигнал/шум и увеличения амплитуды эхосигнала может оказаться целесообразным использование преобразователя с композитной пьезопластиной.

Решетов А.А., Федоров Д.И. «Методы, средства и технология повышения эффективности вибрационной диагностики газоперекачивающих агрегатов» Контроль. Диагностика, 26, № 4, с. 50-57 (2023)

Предложены расчетно-экспериментальные методы, средства и технология контроля технического состояния газоперекачивающих агрегатов по параметрам крутильных колебаний. Для выявления риск-чувствительных деталей газоперекачивающих агрегатов применяются энергетические формы собственных крутильных колебаний валопровода машины. Полученные результаты позволили снизить эксплуатационные затраты.

Решетов А.А., Дягилев Р.А. «Методы, средства и технология вибрационной диагностики магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением» Контроль. Диагностика, 26, № 5, с. 4-12 (2023)

Предложены расчетно-экспериментальные методы, средства и технология контроля технического состояния магистральных газопроводов при их подземной прокладке по параметрам технологических и геодинамических вибраций. Для выявления потенциально аварийно опасных (риск-чувствительных) участков магистральных газопроводов применяются параметры, характеризующие микросейсмическое поле непосредственно над трассами газопроводов, энергетические формы собственных акустических колебаний столба природного газа участка газопровода, собственные частоты трубы участка газопровода как балки/оболочки и грунта, его вмещающего. Полученные результаты позволяют снизить эксплуатационные затраты.

Беликов В.Т. «Интерпретация результатов наблюдений акустической эмиссии в разрушающемся твердом теле» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 3, с. 199-206 (2023)

Получены уравнения, описывающие процесс распространения упругих волн в разрушающемся твердом теле. Показано, что решение уравнения для потенциала скорости продольных волн акустической эмиссии можно представить в виде суперпозиции полей ансамбля излучающих полостей-монополей. Параметры ансамбля монополей подбираются таким образом, чтобы структурные характеристики среды с полостями незначительно отличались от аналогичных характеристик твердого тела. Ключевые слова: разрушение, акустическая эмиссия, продольная волна, излучающая полость, монополь

Костюков Е.Н., Никифорова М.С., Спирин И.А., Никифоров И.И., Баранов С.Н., Шевлягин О.В., Бурнашов В.А. «Исследование зависимости параметров акустической эмиссии и ударно-волновой чувствительности пластифицированного октогена от дисперсности наполнителя» Физика горения и взрыва, 59, № 3, с. 118-123 (2023)

Проведено исследование зависимости параметров акустической эмиссии, регистрируемых при квазистатическом сжатии, и характеристик ударно-волновой чувствительности деталей из пластифицированного октогена от дисперсности наполнителя. С использованием зависимости параметров акустической эмиссии от дисперсности октогена описаны возможные варианты процесса деградации структуры взрывчатого вещества при ударно-волновом воздействии, которые рассматриваются в качестве причины различия ударно-волновой чувствительности.

Огородников В.А., Сырунин М.А., Ерофеев К.В., Кулаков Е.В., Пупков А.С., Кошатова Е.В., Галиев Ф.Ф., Подурец А.М., Ткаченко М.И., Скляднева Т.О. «Статическая, динамическая и ударно-волновая прочность трубной стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60» Физика горения и взрыва, 59, № 3, с. 141-152 (2023)

При разработке специализированных взрывозащитных камер, к которым предъявляются повышенные требования по прочностной надежности, одним из важных вопросов является выбор материала силового корпуса, воспринимающего импульсные (динамические и ударно-волновые) нагрузки. Как правило, для таких конструкций используются трубы промышленного производства различных типоразмеров из низколегированной стали. При этом всегда возникает вопрос о выборе марки стали, особенно на этапе расчетного обоснования их взрывостойкости, поскольку характеристики динамической прочности материала труб, как правило, неизвестны. В связи с этим в данной работе впервые приведены результаты исследования статической, динамической и ударно-волновой прочности на сжатие и растяжение материала труб из стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60. Кроме того, представлены сравнительные данные о взрывостойкости при скоростях деформации материала (2–5)·10² c^–1 труб из стали марок 09Г2С и 10Г2ФБЮ.

Митряйкин В.И., Беззаметнов О.Н. «Прочность многослойных пластин с ударными повреждениями» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 164, № 2-3, с. 206-220 (2022)

Решена проблема, связанная с оценкой влияния ударных повреждений на прочностные характеристики конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Ударные повреждения по своей форме и размерам для разных многослойных материалов имеют существенные различия. Это затрудняет расчет напряженно-деформированного состояния таких конструкций численными методами, поскольку достаточно трудно учесть в расчетах размеры и форму повреждения. Оценено влияние повреждений на остаточную прочность многослойных пластин при помощи корректировочной функции, определяемой экспериментально. Проведены испытания образцов ПКМ на ударном стенде с падающим грузом. После ударных воздействий измерялись глубина вмятин и площади повреждений с помощью метода ультразвукового эхо-импульсного контроля. Для отдельных образцов проведена послойная оценка характера разрушений с применением метода рентгеновской компьютерной томографии. Установлена взаимосвязь размеров повреждений и энергии удара для различных ПКМ. Проведено испытание пластин с повреждениями на сжатие, получены значения предельных нагрузок, а также функции снижения несущей способности пластин в зависимости от величины энергии удара.

Кугушев В.И. «Моделирование влияния трещин на спектр собственных колебаний при проведении мониторинга состояния прочности больших конструкций» Контроль. Диагностика, 26, № 3, с. 56-62 (2023)

Представлены результаты мониторинга состояния прочности несущих балок двух больших конструкций. Для проведения мониторинга возбуждали собственные колебания балок и анализировали изменения их спектров при появлении возможных дефектов. В качестве возможных дефектов (трещин) применяли имитаторы в виде прижатых к балкам небольших пластин. Особенностью такой имитации является то, что пластина, прижатая к балке в точке пучности некоторой формы собственных колебаний и демпфирующая ее, также демпфирует ее во всех остальных точках пучности. Колебания возбуждались и принимались специальными преобразователями, имеющими на входе механический фильтр. Это позволяет существенно разрядить спектр собственных колебаний, сводя его к двум или нескольким доминирующим формам. Показано, что при дефектоскопии с таким разряженным спектром имеют место два процесса – демпфирование собственных колебаний и перераспределение энергии между их формами, которые необходимо учитывать при организации мониторинга в автоматизированном режиме.

«Поправка к статье “Исследования упругих свойств полимера PLA статическими и ультразвуковыми методами” [Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 4. 387-394]» Акустический журнал, 69, № 3, с. 390 (2023)

В статье Коробов А.И., Кокшайский А.И., Михалев Е.С., Одина Н.И., Ширгина Н.В. “Исследования упругих свойств полимера PLA статическими и ультразвуковыми методами”, Акуст. журн. 2021. Т. 67. №4. 387-394, была допущена ошибка при вычислении относительного изменения скорости звука, что привело к существенному занижению абсолютных значений нелинейного модуля упругости и нелинейного параметра. DOI: 10.31857/S0320791923340014