Ванягин А.В., Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Ермолаев А.И., Плехов А.С. «Исследование причин повышенной вибрации комплекса вибрационных мельниц РВМ-45» Контроль. Диагностика, 26, № 7, с. 26-35 (2023)

Изложен ход проведения вибрационных измерений на конкретном предприятии, один из цехов которого оснащен вибрационными мельницами, от постановки проблемы до анализа результатов. Проблема заключается в низком качестве перекрытия, на котором располагаются четыре вибрационные мельницы РВМ-45 исполнения РВМ-45/131.01, вызывающие периодические нагрузки и вибрации. В работе приведены результаты вибрационных испытаний, полученные благодаря измерениям в различных точках помещения при пуске, работе и останове мельниц. Исследования проводились с помощью измерительного прибора «Вибран-2.1». Выявлена причина возникновения прогрессирующей вибрации, вызванной совместной работой вибрационных мельниц РВМ-45. Предложены пути снижения общего уровня вибрации в помещении при одновременной работе всех механизмов.

Чулков Д.И., Терехин А.В., Думанский А.М. «Ультразвуковой контроль глубины дефектов типа "складка" в изделиях из стеклопластика» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 79, № 3, с. 18 (2023)

Предложен способ определения глубины дефектов типа «складка» в сложнопрофильных изделиях из стеклопластика ультразвуковыми волнами с помощью разработанных и изготовленных оригинальных ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей с коническими волноводами. Проведена экспериментальная отработка предложенного способа определения глубины дефектов типа «складка» и сравнение результатов ультразвукового контроля с результатами рентгеновской компьютерной томографии.

Лаптев А.Ю., Корольков А.И., Шанин А.В. «Теоретическое и экспериментальное исследование дифракции на тонком конусе» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 67-68 (2023)

Теоретически и экспериментально исследуется задача дифракции ультразвуковых волн с узким угловым спектром на жестком круговом конусе с малым углом раствора. Рассматривается стационарная задача рассеяния звуковой волны, излученной монопольным точечным источником, на круговом конусе.

Алексеев А.Э., Горшков Б.Г., Ильинский Д.А., Потапов В.Т., Симикин Д.Е., Таранов М.А. «Применение распределенного акустического датчика для сейсмических исследований на мелководье с помощью оптической донной косы» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 141-145 (2023)

Описан эксперимент по сейсмическому исследованию геологической структуры морского дна Черного моря с помощью оптического кабеля, уложенного на дно моря (на мелководье), и распределенного акустического датчика (distributed acoustic sensor, DAS). Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о перспективности предлагаемой технологии.

Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Метод контроля качества изготовленных ЗПК для авиадвигателей с помощью переносного интерферометра» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 117-120 (2023)

Одним из способов снижения шума авиационного двигателя, в частности, вентилятора как одного из доминирующих источников является установка звукопоглощающих конструкций в воздухозаборнике и канале наружного контура двигателя. По средствам настройки и варьирования геометрическими параметрами ЗПК обеспечивается максимальная эффективность системы шумоглушения авиационного двигателя в контрольных точках на местности. Соответственно, большое значение в эффективности системы шумоглушения авиационного двигателя имеет качество изготовленных звукопоглощающих конструкций. Данная работа посвящена разработке метода контроля качества изготовленных панелей ЗПК для авиационных двигателей. Ненадлежащее качество изготовления ЗПК может приводить к следующим дефектам, напрямую влияющим на их акустические характеристики: отличие диаметра отверстий перфорированных листов от установленных значений, полная или частичная заклейка отверстий перфорированных листов, полное или частичное закрашивание отверстий перфорированных листов, сглаживание острых краев отверстий перфорированных листов при закрашивании или при склеивании перфорированных листов и состоблоков, некруглая форма отверстий перфорированных листов, не полностью просверленные отверстия или отверстия частично перекрытые вырывами нижнего слоя композитной панели, образующиеся при сверлении. Каждый из перечисленных выше дефектов, реализованный при изготовлении на отдельных отверстиях перфорированных панелей, изменяет импеданс ЗПК, причем это приводит к увеличению степени неоднородности акустических характеристик, измеряемых с помощью портативного интерферометра в различных точках измерений.

Купоросова И.С., Комкин А.И., Матасова О.Ю. «Численный расчет акустических характеристик резонатора Гельмгольца в канале с потоком» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 123-124 (2023)

Неослабевающий интерес исследователей вызывает изучение характеристик резонатора Гельмгольца при наличии в канале воздушного потока. Было установлено, что наличие потока в канале приводит к увеличению резонансной частоты. Результаты обстоятельных экспериментальных исследований особенностей движения скользящего потока в окрестности горла и полости резонатора приведены ранее. В последнее время все большее распространение получают численные методы исследования на основе метода конечных элементов. Так ранее пришли к выводу, что уменьшение потерь передачи на резонансе и рост резонансной частоты происходит в результате ослабления взаимодействия между полостью резонатора и основным каналом в результате образования вихрей. Авторы данной работы сделали вывод, что введение потока препятствует способности резонатора Гельмгольца заглушать звук. Ранее отмечалось, что линейное увеличение акустического сопротивления горла резонатора Гельмгольца при скользящем потоке происходит из-за образования крупномасштабных вихрей. В данной работе путем численных расчетов в программной среде COMSOL Multiphisics были получены значения потерь передачи и резонансной частоты при разных скоростях скользящего потока для разных конфигураций резонатора Гельмгольца. На основании полученных данных были определены зависимости присоединенной длины отверстия и безразмерного сопротивления резонатора от скорости потока при изменении длины горла резонатора, его диаметра и диаметра канала. Было замечено, что изменение присоединенной длины и безразмерного сопротивления резонатора Гельмгольца при небольшой скорости потока меняется незначительно для всех изменений конфигураций резонатора. Начиная с определенной скорости (разной для всех конфигураций), изменения присоединенной длины горла и безразмерного сопротивления становятся существенными. Для объяснения полученных зависимостей необходимо понимание поведения воздушного потока внутри системы резонатор Гельмгольца – канал, что будет дальнейшим объектом исследований авторов статьи.

Писарев П.В., Ахунзянова К.А. «Исследование акустической эффективности звукопоглощающей конструкции на основе конусообразных резонаторов» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 129-130 (2023)

Актуальность исследования обусловлена ужесточением норм международной организации гражданской авиации ИКАО по шуму самолетов на местности. С 2018 года для среднемагистральных самолетов весом до 55 т требования по уровню шума становятся жестче на 7EPN dB, и этим нормам не соответствует большинство зарубежных и ни один эксплуатируемый ныне самолет российского производства. В связи с этим под угрозу ставится конкурентоспособность отечественной гражданской авиации на мировом рынке. Для решения проблемы требуется серьезная интенсификация усилий в разработке подходов и систем снижения авиационного шума. В современных авиационных двигателях используются двух- и трехслойные ЗПК, позволяющие обеспечить снижение шума в широком диапазоне частот, благодаря работе резонаторов, настроенных на различные частоты. Однако многослойные ЗПК имеют ряд недостатков, в частности: не высокие акустические характеристики; высокая плотность; трудоемкость и дороговизна изготовления; большая масса и габариты. Для создания более эффективной конструкции ЗПК необходимо изучить свойства отдельного резонатора (ячейки). Принцип действия звукопоглощающих панелей основывается на поглощении и рассеянии звукового излучения резонансными ячейками. Акустическая шумовая волна входит через отверстия (перфорации) в облицовке панели и, спустя некоторое время, выходит из ячейки, усиливая эффект деструктивной интерференции. Однако, эффективность работы резонансной ячейки ограничена узкой полосой частот, которая находится в диапазоне между двумя резонансными частотами. В связи с этим, актуальной является разработка систем взаимодействующих резонансных ячеек, способных эффективно поглощать звук в широком диапазоне рабочих частот.

Макашов С.Ю. «Определение искажений звукового поля при измерениях на отражающей поверхности конечных размеров» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 197-198 (2023)

Для измерений уровней звукового давления при наличии твердой поверхности применяются различные способы установки микрофона. Так, «ГОСТ 31296.2–2006 (ИСО 1996-2:2007) Шум. Описание, измерение и оценка шума на местности. Часть 2. Определение уровней звукового давления» предусматривает установку микрофона на жесткой плите и в этом случае предполагается, что «уровень звукового давлении по сравнению со свободным звуковым полем возрастает на 6 дБ». Другой способ установки микрофона регламентирован в п. 4.4 стандарта «AN16-1. Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Охрана окружающей среды. Том 1. Авиационный шум». В этом случае микрофон устанавливается «…на 7 мм выше и параллельно круглой металлической плите … диаметром 40 см … на расстоянии, равном 3/4 от центра до края плиты». Поправка +6 дБ не регламентируется. В данной работе моделировалось расположение микрофона различными способами на поверхностях различной формы и размеров и имеющих различный импеданс. Влияние способа установки микрофона определялось прямым измерением уровней звукового давления относительно некоторой «опорной» конфигурации (в частности, максимально близкие к свободному звуковому полю условия). Основное внимание уделялось случаю установки микрофона на жестком диске, который располагается на импедансной поверхности

Николаенко А.С., Вишняков А.Н., Куриленко Ю.В. «Эталонная установка для воспроизведения размера единицы звукового давления в воздухе в свободном поле первичным методом: инновационные решения и расширение возможностей средств измерений, необходимых для разработки и испытаний новой техники» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 201-202 (2023)

В России единство измерений звукового давления в воздухе базируется на государственном эталоне ГЭТ 19-2018, являющимся высшим звеном государственной поверочной схемы для средств измерений звукового давления. В настоящее время в рамках мероприятия «Совершенствование Государственного первичного эталона единицы звукового давления в воздушной среде и аудиометрических шкал (ГЭТ 19-2018)» проводится расширение функциональных возможностей ГЭТ 19-2018 в части звукового давления в воздухе в свободном поле. Измерение параметров звукового поля является важным показателем при испытаниях и контроле аппаратуры, приборов и устройств с установленными требованиями к воспроизводимому или внешнему акустическому шуму. Первичные преобразователи (конденсаторные микрофонные капсюли), отградуированные по давлению в данный момент применяются исключительно с использованием типовых поправок на чувствительность по полю, полученных от зарубежных национальных эталонов звукового давления по свободному полю. Таким образом, снижается точность и достоверность измерений, так как при конвертации/расчёте единицы звукового давления происходит существенная потеря точности. В дополнении к этому существует полная зависимость от информации, предоставляемой зарубежными лабораториями. И наконец, отечественные производители измерительных микрофонов для определения поправок на чувствительность по полю так же вынуждены обращаться за рубеж. Все перечисленное подчеркивает актуальность поставленной цели работ, а именно, устранить отставание от ведущих иностранных национальных метрологических институтов, уже имеющих эталоны звукового давления по свободному полю (ФРГ, Франция, Япония и др.) и обеспечить полноценную метрологическую поддержку отечественной индустрии.

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Макашов С.Ю., Потокин Г.А., Потапов А.В., Ивантеева Л.Г., Ибрагимов М.Р., Юдин В.Г. «Наземные трековые испытания модели со сверхзвуковой скоростью движения с целью измерения звукового удара и валидации расчетных программ» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 203-204 (2023)

Звуковой удар является одним из наиболее узнаваемых видов воздействия сверхзвуковых самолетов на окружающую среду. В связи с разработкой рядом авиакомпаний проектов перспективных сверхзвуковых гражданских самолетов (СГС), ИКАО ведет работу по созданию норм по допустимому уровню звукового удара СГС. Это требует, в частности, надежных экспериментальных данных по звуковому удару для СГС различной геометрии и для различных условий полета, позволяющих оценить возможный уровень звукового удара перспективных СГС и валидировать численные методы расчета звукового удара. Одним из возможных источников таких экспериментальных данных являются наземные трековые испытания, где модель разгоняется до сверхзвуковых скоростей, а создаваемая ею сформировавшаяся волна возмущений измеряется микрофонами, расположенными в ближнем поле. В рамках данной работы была разработана методика таких наземных трековых испытаний и впервые проведены испытания для маломасштабной модели СГС со сверхзвуковой скоростью движения (М=1.16). Характеристики сформировавшейся волны возмущений под килем модели СГС измерялись с помощью 3 датчиков РСВ 112А22 (чувствительность 14.5 мВ/кПа, максимальное давление 3450 кПа, частотный диапазон – от 0.5 Гц), расположенных на расстоянии 1.5 м, 2.5 м и 3.5 м от траектории движения модели СГС. Было выполнено сравнение измеренных экспериментальных данных с результатами численного моделирования обтекания модели СГС на основе решения системы уравнений Эйлера на блочноструктурированной гексагональной сетке размером 281.5 млн. ячеек. Получено, что расчетные и экспериментальные значения максимального перепада избыточного давления в головной ударной волне модели СГС качественно и количественно совпадают. Сделан вывод о возможности использования разработанной методики испытаний для более высоких сверхзвуковых скоростей движения моделей СГС.

Копьев В.Ф., Батура Н.И., Макашов С.Ю., Остриков Н.Н. «Дооснащение УНУ «заглушенная камера с потоком АК-2» системой подогрева потока» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 205-207 (2023)

Проект «Реализация мероприятий и выполнение работ по дооснащению заглушенной камеры с потоком АК-2, обеспечивающих комплексное развитие инфраструктуры исследовательской деятельности, повышение уровня ее доступности и роста эффективности ее использования» посвящен дооснащению УНУ АК-2 системой подогрева потока с целью обеспечения возможности проведения разработок технологий снижения шума высокоскоростных горячих струй при наличии спутного потока. Целевым показателем является возможность реализации температуры торможения T*=600°С при числе Маха потока M=2. В 2021 году была выполнена разработка системы подогрева воздуха контура низкого давления для модернизируемой УНУ АК-2, по результатам которой был разработан проект дооснащения модернизируемой УНУ АК-2 системой подогрева воздуха, включающий в себя, в том числе, проект модернизации системы электроснабжения УНУ АК-2, проект по замене звукопоглощающих клиньев, проект системы обеспечения пожаробезопасности для модернизируемой УНУ АК-2. При разработке указанного проекта были выполнены численные расчеты по определению установившегося поля температуры после запуска горячей струи, М=2.05 и Т*=873 К, при условиях наличия и отсутствия заглушенной камеры УНУ АК-2. Показано, что для безопасной эксплуатации модернизированной УНУ АК-2 необходима организация внешнего входа в помещение камеры холодного воздуха. Определен потребный расход холодного воздуха. Показано, что с помощью управления расходом эжектируемого холодного воздуха можно управлять температурой в помещении камеры при испытаниях горячей струи. Результаты численного расчета были валидированы на основе испытания холодной сверхзвуковой струи. Полученные результаты определяют эксплуатационные процедуры при проведении испытаний горячих струй. В 2022 году были изготовлены и закуплены основные составляющие создаваемой системы подогрева воздуха, в том числе, была проведена модернизация системы электроснабжения УНУ АК-2 и частичная замена звукопоглощающих клиньев. В первой половине 2023 года была собрана и начала тестироваться изготовленная система подогрева воздуха. Первые эксперименты, проведенные на УНУ АК-2, показали существенную зависимость излучаемого шума от температуры потока высокоскоростной струи. Таким образом, к концу 2023 года в ЦАГИ будет создан новый инструмент исследования аэроакустических характеристик высокоскоростных горячих струй. Более того, создаваемая система подогрева воздуха будет уникальной среди аналогичных установок в ведущих авиационных центрах, поскольку появится возможность исследовать в заглушенной камере двухконтурные неизотермические струи при наличии спутного потока. Введенная в строй система подогрева воздуха на УНУ АК-2 позволит повысить уровень готовности технологий, создаваемых в ЦАГИ в области аэроакустики в интересах отечественных конструкторских бюро.

Глазков С.А., Горбушин А.Р., Грибкова М.С., Семенов А.В., Демьянов М.А., Копьев В.Ф., Макашов С.Ю., Фараносов Г.А. «Исследование возможности проведения акустических измерений в аэродинамической трубе Т-128» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 208-210 (2023)

Представлен обзор акустических испытаний в промышленных аэродинамических трубах Европы. Анализируются возможности проведения акустических испытаний моделей гражданских самолетов на режиме посадки в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-128. Рассматриваются два основных аспекта акустических испытаний: масштаб модели и фоновые шумы в рабочей части трубы.

Вишняков А.Н., Наквасин А.Ю., Макашов С.Ю. «Исследование характеристик микрофона в акустическом оформлении в виде жесткого диска с использованием излучателя на основе обратимого конденсаторного микрофонного капсюля» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 214-216 (2023)

Измерение параметров шума на местности от гражданских самолетов и вертолетов при сертификационных испытаниях регулируется нормами ИКАО. Согласно рекомендациям микрофон следует устанавливать на высоте 7 мм от поверхности жесткого металлического диска диаметром 400 мм со смещением на 150 мм относительно его центра. При такой установочной конфигурации измерениях в нижнем диапазоне частотного диапазона следует ожидать удвоения значения звукового давления падающей волны. На высоких частотах проявляются интерференционные явления, приводящие к отклонениям от идеала. Поэтому, для уменьшения неопределенности фактических измерений следует изучить влияние установочных параметров на частотную характеристику микрофона в таком акустическом оформлении, так же необходимо учесть поправки на тип подстилающей поверхности (песок, гравий, трава и т.д). В работе изучается вариант акустического оформления в виде жесткого диска с микрофонным капсюлем конденсаторного типа, установленного «заподлицо» с открытой мембраной в плоскости диска и аналогично установленного MEMS-микрофона.

Вишняков А.Н., Лесных Т.О., Наквасин А.Ю. «Метод декомпозиции и отслеживания тоновых составляющих шума гражданского самолёта в контрольных точках на местности при выполнении взлёта и захода на посадку» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 217-218 (2023)

Измерение шума гражданских самолётов на местности производится для контроля акустических характеристик при создании и эксплуатации самолётов и зонирования окрестностей аэропортов из условий создаваемого шума. Основной целью измерений шума на местности является проверка акустических характеристик самолёта на соответствие требованиям стандартов ИКАО. Испытания состоят из серии взлётов и посадок, при выполнении которых производятся измерения шума в нескольких контрольных точках, расположенных по курсу взлёта и посадки, а также сбоку ВПП. В контрольных точках определялся взлётный, пролётный и посадочный уровень шума на местности гражданского самолёта. В рамках проведенных лётных испытаний по шуму на местности выявлены значительные тоновые составляющие, обусловленные работой маршевой силовой установки. Присутствие тоновых составляющих негативно влияет на сертифицируемые уровни шума воздушных судов, получаемые по результатам лётных испытаний в соответствии со стандартами ИКАО, которые предусматривают введение существенных положительных поправок натон. Также тоновые составляющие в лётных испытаниях могут приводить к увеличению времени экспозиции пролётного шума и увеличению в 1.5–2 раза дистанции начала звучания «верхних» 10 дБ от максимального уровня, что в свою очередь приводит к необходимости более раннего дросселирования тяги двигателей, корректировке (уменьшению до 10%) высоты пролёта контрольных измерительных точек и, следовательно, к увеличению измеряемых уровней шума, так как для формирования зависимостей шум–мощность–расстояние согласно методике ИКАО допустимо использовать записи пролётного шума, полученные исключительно на установившихся режимах полёта без переходных участков по тяге. Вышесказанное подчеркивает актуальность изучения условий возникновения тоновых составляющих авиационного шума и способов их подавления при помощи выбора и настройки звукопоглощающих конструкций и других методов. В работе предлагается способ выделения нестационарных тоновых составляющих шума турбореактивных самолетов, получивший общее название «метод декомпозиции и отслеживания тоновых составляющих», ранее примененный для аналогичной задачи изучения структуры шума винтовых самолетов с поршневым двигателем. Специфика шума авиационных турбореактивных двигателей, а именно, наличие мощного широкополосного шума, существенно усложняет задачу декомпозиции тоновых составляющих. Также необходимо принимать во внимание звуковые биения, вызванные небольшим различием оборотных частот двигателей. Следует отметить, что второй широкополосный компонент, выделенный в результате работы алгоритма декомпозиции может служить основой для оценки нижней потенциально достижимой границы расчетных EPNL.

Вишняков А.Н., Головин Д.В. «Исследование погрешности определения чувствительности измерительных микрофонов по свободному полю с типовой дифракционной поправкой методом сравнения результатов измерений в заглушенной камере и при использовании электростатического возбудителя» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 221-222 (2023)

Для измерения уровня звука или уровня звукового давления, используются микрофонные капсюли конденсаторного типа. При современном уровне электроники погрешность измерений в первую очередь определяется установочными параметрами акустического оформления микрофона и неточностью знаний дифракционных поправок, например, по свободному полю, конкретного используемого микрофонного капсюля. В работе изучаются характеристики выборок двух типовых полудюймовых микрофонных капсюлей, а именно: ВМК-206 российского производства и 4134 датской компании B&К. Следует отметить, что последний уже не выпускается, но из-за большой распространенности представляет значительный интерес. Цель работы состоит в определении степени разброса параметров микрофонов и уточнении фактора погрешности измерений при использовании типовой дифракционной поправки на «свободное поле».

Вишняков А.Н., Скиба С.П., Евсевьев В.В., Зуев В.Ю. «Апробирование лабораторного микрофонного конденсаторного капсюля ВМК-208 для передачи единицы звукового давления в воздушной среде первичным методом» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 223-234 (2023)

Лабораторные микрофонные капсюли в отличие от измерительных не используются в повседневной работе, тем не менее, их роль в метрологическом обеспечении трудно переоценить. В настоящее время хранение единицы звукового давления осуществляется посредством лабораторных конденсаторных микрофонных капсюлей TYPE 4180 B&K. Первичный метод градуировки позволяет установить коэффициент преобразования сразу трех микрофонных капсюлей, опираясь на теоретически посчитанный коэффициент передачи используемой камеры связи. Регулярные замеры при стандартных параметрах окружающей среды (температура, влажность, давление) должны давать одни и те же значения, повторяющиеся раз за разом. Многолетняя практика показала высокую стабильность лабораторных микрофонных капсюлей TYPE 418. Экспериментальная партия российских лабораторных микрофонов ВМК-208 в настоящее время проходит апробирование. Необходимо понимать, что этот процесс фактически не предусматривает ограничений по времени, т.к. единственный способ подтвердить стабильность микрофонных капсюлей – это годами повторять измерения первичным методом градуировки. Показана сборка из двух обратимых предусилителей и камеры связи с микрофоном свидетелем. Предусилители подключены к измерительному модулю Экофизика-500 с двумя независимыми встроенными генераторами сигналов. Измерения производятся в автоматическом режиме. Метролог должен обеспечить правильную коммутацию, контролировать температуру, влажность, давление, проверять коэффициенты калибровки измерительных каналов, значение напряжения поляризации. Особенностью реализованного метода взаимности с микрофоном свидетелем и двумя обратимыми предусилителями является наличие избыточности измерений, что позволяет для проверки стабильности использовать только два лабораторных микрофона.

Ипатов М.С., Берсенев Ю.В., Остриков Н.Н. «О влиянии опилок в ячейках первого слоя двухслойных ЗПК на импеданс» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 125-126 (2023)

При использовании технологии изготовления двухслойных сотовых ЗПК, в которой первоначально лицевая панель склеивается с ячейками сотоблока первого слоя, а только затем в лицевой панели просверливаются отверстия, возможно попадание опилок (стружек) в ячейки первого слоя. При этом объем, который могут занимать опилки, определяется толщиной и процентом перфорации лицевой панели. Если процент перфорации лицевой панели равен 15%, то это означает, что 15% материала лицевой панели, закрывающей каждую ячейку, попадает внутрь ячейки в качестве опилок. Это достаточно большой объем. В результате опилки не только уменьшают объем ячейки (с точки зрения акустических характеристик сотовых ЗПК главное – это высота ячейки), но могут перекрывать отверстия, как первого, так и второго, слоя, что зависит от расположения ЗПК по отношению к вертикальной прямой. При наличии высокого уровня звукового давления в отверстиях реализуется высокая скорость воздуха (например, при 140 дБ на резонансных частотах скорость превышает 10 м/с). Тем самым, легкие опилки, находящиеся в ячейке, могут быть подвержены движению. Это, очевидно, оказывает влияние на акустические характеристики ЗПК. В настоящей работе было проведено исследование данного влияния, для измерений импеданса при различных уровнях звукового давления была использована установка «Интерферометр нормального падения» ЦАГИ (ИнП).

Медведский А.Л., Мартиросов М.И., Дедова Д.В., Хомченко А.В. «Исследование деформирования и разрушения плоских и цилиндрических трехслойных панелей с повреждениями под действием динамических нагрузок различного характера» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 229-230 (2023)

Трехслойные панели широко применяются в различных отраслях современной промышленности, например, в авиастроении. Такое распространение панели приобрели благодаря малому весу, высокой удельной прочности, устойчивости при сжатии, значительной жесткости на изгиб, хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, высокой технологичности и возможностью полной автоматизации процесса изготовления, хорошей эксплуатационной надежностью, высоким сопротивлением акустическим воздействиям, качеством формы и поверхности. Трехслойные панели представляют собой конструкцию, состоящую из двух тонких прочных внешних слоев – обшивок, часто выполненных из полимерного композиционного материала (ПКМ), связанных между собой слоем заполнителя, разделяющего внешние (несущие) слои. Для таких конструкций характерна совместная работа всех составных элементов слоистого пакета. В силу различных причин, связанных с производством и эксплуатацией, в таких панелях могут возникать дефекты (повреждения). В работе рассматриваются трехслойные панели, как плоские, так и цилиндрические, с сотовыми заполнителями различных марок: полимеросотопласты ПСП-1 (на основе полимерной бумаги типа «Номекс» и фенольного связующего) и ПСП-1К (на основе полимерной бумаги типа «Кевлар» и фенольного связующего) различной плотности и размерами сотовых ячеек и стеклосотопласты ССП-1 (на основе электроизоляционной ткани, бакелитового лака и клея БФ-2).

Медведский А.Л., Мартиросов М.И., Хомченко А.В., Дедова Д.В. «Поведение элементов конструкций из углепластика при наличии множественных повреждений произвольной конфигурации между монослоями при динамических воздействиях» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 231-232 (2023)

Конструкции из полимерных композиционных материалов (ПКМ) должны иметь такой же уровень безопасности по условиям жёсткости, прочности и устойчивости, что и элементы конструкций из металлических материалов. Стоит отметить, что при производстве, эксплуатации и транспортировке элементов конструкций из ПКМ могут возникать дефекты в виде расслоений различной конфигурации, которые могут оказывать существенное влияние на прочностные и жёсткостные показатели таких элементов конструкций. Под расслоением будем понимать нарушение адгезионной связи между монослоями в композитном пакете (КП), вызванное механическими воздействиями ударного характера или внутренними напряжениями в изделии после формования или проведения сборочно-монтажных, а также ремонтных работ. Причём, дефекты в виде расслоений могут возникать как внутри КП в зоне обшивки, стенки или полки лонжерона, стрингера или нервюры, так и в зонах соединения стрингера или лонжерона с обшивкой, тем самым вызывая отслоение подкрепляющего элемента. В работе рассматриваются следующие элементы конструкции из ПКМ: пластина, цилиндрическая панель, цилиндрическая оболочка. Панель и оболочка изучаются как с подкреплениями, так и без них. В качестве подкрепляющих элементов используются стрингеры Т-образного сечения, шпангоуты с поперечным сечением типа швеллер. Схема укладки монослоёв элементов конструкций – смешанная с использованием укладок 0°, ±45°, 90°, число монослоёв в КП варьируется.

Синица А.Н., Куликов В.П., Синица М.А. «Ультразвуковой контроль осей трамвайных вагонов дефектоскопом УД2-102 «ПЕЛЕНГ»» Вестник Белорусско-Российского университета, № 3, с. 153-160 (2023)

Рассмотрены особенности ультразвукового контроля осей трамвайных вагонов без демонтажа и разборки колесной пары. Приведены результаты расчета механических напряжений оси трамвайного вагона при трогании вагона с места. Установлены наиболее нагруженные участки оси. По результатам расчетов разработана технология ультразвукового контроля осей трамвайных вагонов и даны основные параметры

Васильев В.В., Чучелов Д.С., Зибров С.А., Васьковская М.И., Цыганков Е.А., Сабакарь К.М., Величанский В.Л. «Прямое сравнение акустической стабильности перестраиваемых лазеров с разными типами внешнего резонатора» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 50, № 10, с. 3-10 (2023)

Предложен и опробован метод оценки устойчивости параметров излучения диодных лазеров с внешним резонатором к механическим воздействиям звукового диапазона частот. Приведены результаты сравнения лазеров с дифракционной решёткой и с внутрирезонаторным интерференционным фильтром. Показаны особенности в отклике частоты излучения лазеров на внешнее акустическое воздействие.

Глинка А.С., Романов Д.А., Ващук Е.С. «Оценка физико-механических свойств параметров микроструктуры и локальных полей внутренних напряжений в стали 35ХГС с применением неразрушающих методов» Инженерная физика, № 9, с. 23-36 (2023)

Проведены исследования поверхностного слоя изделия спектрально-акустическим и магнитошумовым методами неразрушающего контроля, получены корреляционные взаимосвязи между скоростями распространения ПАВ и интенсивностью магнитного шума для разных марок сталей в одних и тех же точках исследуемых образцов. Анализ структурно-фазового состояния изделий из стали 35ХГС при проведении механотермической обработки показал изменение акустических характеристик, которые вызваны изменением скорости прохождения ультразвуковой волны в поверхностном слое за счет изменения структурно-фазового состояния металла. Спектрально-акустическим методом установлено, что скорость распространения ПАВ изменяется в зависимости от выбранного режима обработки. Ключевые слова: сталь 35ХГС, спектрально-акустический, магнитошумовой метод неразрушающего контроля, структурно-фазовое состояние, механо-термическая обработка, электронная микроскопия.

Азин А.В., Богданов Е.П., Васильев А.В., Пономарев С.А., Пономарев С.В., Рикконен С.В. «Настройка резонансных режимов работы ультразвукового излучателя при одностороннем доступе к объекту» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 334, № 10, с. 199-209 (2023)

Актуальность. Для подготовки высоковязкой нефти к транспорту в практике используется ряд методов: термический, химический и метод физических воздействий. Ультразвуковое воздействие на углеводородное сырье является одним из физических методов. Необходима разработка эффективной методики настройки ультразвукового излучателя для максимальной передачи энергии в многослойную технологическую среду. Цель: изучение резонансных режимов работы ультразвукового излучателя в многослойной системе при одностороннем доступе к объекту c упрощением конструкции ультразвукового излучателя резонансного типа. Объекты: колебательная система ультразвукового излучателя резонансного типа, многослойная система, физическая модель системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система». Методы: математическое моделирование линейной колебательной системы с целью определения влияния свойств колебательной системы и технологических факторов на форму колебаний вибросмещения и на амплитудно-частотные характеристики системы; экспериментальные исследования на основе физической модели системы «ультразвуковой излучатель – многослойная система». Результаты. Выявлена физическая особенность работы колебательной системы, состоящая в том, что на резонансе форма колебаний сигналов силы многослойного пьезоактюатора и сигналов виброускорения имеют чисто гармонический характер. Этот эффект распространяется на работу ультразвукового излучателя резонансного типа в режиме короткого замыкания на многослойную систему. Проведены экспериментальные исследования работы ультразвукового излучателя резонансного типа в режиме короткого замыкания и при нагрузке в виде одного и двух слоев полиметилметакрилата. Получено, что амплитудно-частотная характеристика силы многослойного пьезоактюатора и виброускорения подобны друг другу. На основе анализа теоретических и экспериментальных данных разработана методика настройки резонансных режимов работы ультразвукового излучателя при одностороннем доступе к объекту, которая позволяет упростить и удешевить конструкцию излучателя. Методика настройки колебательных систем применима для лабораторных и промышленных установок. Выводы. Анализ результатов проведенных исследований показал, что на практике в качестве критериев при определении и настройке резонанса колебательной системы можно использовать гармоническую форму сигналов ускорения и силы, а также амплитуду силы многослойного пьезоактюатора. Колебательную систему ультразвукового излучателя резонансного типа можно настраивать на резонанс по форме и амплитуде сигнала датчика силы многослойного пьезоактюатора, причем датчик силы расположен последовательно с многослойным пьезоактюатором и не требует дополнительных конструкционных элементов для его крепления. Конструкция ультразвукового излучателя значительно упрощается из-за отсутствия датчика виброускорения. Методика настройки в резонанс колебательной системы с использованием только датчика силы распространяется и при работе ультроазвукового излучателя резонансного типа на многослойную механическую систему. Разработанную конструкцию и методику настройки колебательной системы ультразвукового излучателя резонансного типа удобно использовать при воздействии на технологические жидкости через стенки резервуаров и емкостей хранения.

Данилов В.Н. «Об особенностях характеристик спектра и импульса эхосигнала при ультразвуковом контроле металла через наплавленный слой наклонными преобразователями продольных волн» Контроль. Диагностика, 26, № 8, с. 4-16 (2023)

На основе компьютерного моделирования эхосигнала от отражателя типа бокового цилиндрического отверстия при ультразвуковом контроле основного металла наклонным преобразователем продольных волн с номинальной частотой 1,8 МГц через трансверсально-изотропный упругий слой постоянной толщины при различных значениях параметра анизотропии показано, что с возрастанием параметра анизотропии наблюдается смещение максимума сигнала в направлении возрастания расстояния до отражателя. Это связано с увеличением фазовой скорости квазипродольной волны в слое и ростом значения максимума, обусловленным изменением коэффициента двойной трансформации при прохождении продольной волны из призмы преобразователя в слой и обратно. Для преобразователя с частотой 2,5 МГц рост параметра анизотропии приводит к уменьшению значения максимума эхосигнала, поскольку возросшее увеличение затухания квазипродольной волны в слое не компенсируется изменением коэффициента двойной трансформации. Для различных номинальных углов ввода (45–60°) заметного изменения форм частотных спектров и импульсов эхосигнала при различных значениях параметра анизотропии не установлено. Показано влияние увеличения расстояния от поверхности контроля до оси цилиндрического отверстия при постоянной толщине слоя на изменение амплитуды эхосигнала в расчетной области значений параметра анизотропии.

Беспалько А.А., Суржиков А.П., Данн Д.Д. «Сравнение акустико-электрического неразрушающего контроля твердотельных диэлектриков в электрических и магнитных полях» Контроль. Диагностика, 26, № 8, с. 18-25 (2023)

Приведены результаты изменения параметров электромагнитных откликов в диэлектрических материалах с дефектами при внешнем импульсном акустическом возбуждении. Показано, что в электрических и магнитных полях амплитуда электромагнитных откликов возрастает в соответствии с особенностями приложенных полей. В зависимости от свойств и размеров дефектов в диэлектрических материалах изменяются амплитудно-частотные спектры электромагнитных откликов.

Муравьева О.В., Брестер А.Ф., Владыкин А.Л. «Закономерности фокусировки поля проходного электромагнитно-акустического преобразователя поперечных волн» Контроль. Диагностика, 26, № 9, с. 27-41 (2023)

Экспериментально и теоретически с использованием COMSOL Multiphysics исследовано влияние характеристик проходного электромагнитно-акустического преобразователя и объекта контроля на параметры фокусировки поперечных волн. Показано, что в радиальной плоскости сечения наблюдается формирование сходящегося сферического фронта, в осевой плоскости – близкого к плоскому фронту. Представлено влияние на коэффициент фокусировки и диаметр фокусного пятна диаметра объекта, рабочей частоты и добротности импульса возбуждения. Разработанная модель формирования зоны фокуса проходного ЭМА-преобразователя может быть использована при анализе акустического тракта зеркально-теневого метода многократной тени в зависимости от характеристик объекта и параметров контроля. Ключевые слова: фокусировка акустических волн, проходной электромагнитно-акустический преобразователь, поперечная волна, моделирование.

Киреев А.Н., Киреева М.А. «Трехчастотный метод определения эквивалентного размера несплошности при ручном ультразвуковом контроле» Контроль. Диагностика, 26, № 9, с. 65-70 (2023)

Рассмотрены актуальные вопросы повышения достоверности и информативности результатов ручного ультразвукового контроля деталей и узлов технических объектов. Представлен трехчастотный метод ультразвуковой дефектометрии, позволяющий повысить достоверность безэталонного метода определения типа несплошности, обнаруженной в результате ультразвукового контроля. Разработанный метод позволяет определить тип несплошностей различного типа. Для автоматизации расчетов при применении трехчастотного метода разработан программный продукт NDTRT-26. Ключевые слова: диагностирование, неразрушающий контроль, ультразвуковой контроль, эхоимпульсный метод, дефектометрия, пьезоэлектрический преобразователь, несплошность, эквивалентный размер.

Махутов Н.А., Матвиенко Ю.Г., Иванов В.И., Васильев И.Е., Чернов Д.В. «Исследование процесса растяжения армирующих волокон и однонаправленного ламината до разрушения с применением акустической эмиссии» Приборы и техника эксперимента, № 2, с. 109-117 (2022)

Проведены испытания по растяжению армирующих волокон композитных материалов и образцов однонаправленного ламината до разрушения с применением акустико-эмиссионной диагностики. Полученные результаты использованы для установления соответствия между разрушениями в структуре полимерного композитного материала на микро-, мезо- и макромасштабном уровнях и регистрируемыми при этом импульсами акустической эмиссии (АЭ), их энергетическими и временными параметрами. Установление таких феноменологических зависимостей дает возможность проводить селекцию регистрируемых импульсов АЭ, объединяя их в энергетические кластеры нижнего, среднего и верхнего уровней соответственно для микро-, мезо- и макромасштабных разрушений в структуре композитного материала. Контролируя в процессе нагружения изделия перераспределение весового содержания (W_i) импульсов АЭ в энергетических кластерах, суммарный уровень которых составляет 100%, осуществляют мониторинг накопления повреждений в структуре пакета полимерного композитного материала на разных масштабных уровнях, оценивая остаточную прочность конструкции путем сопоставления текущих значений параметров W_i с пороговыми [W_i], регистрируемыми при разрушении материала.

Казаков В.В. «Портативный ультразвуковой измеритель акустояркостной температуры» Приборы и техника эксперимента, № 2, с. 152-154 (2023)

Курашкин К.В., Кириллов А.Г., Беляев Р.В. «Опытный образец акустического тензометра для определения температурных напряжений в рельсах» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 156-158 (2023)

Дудин А.С., Харасов Д.Р., Фомиряков Э.А., Никитин С.П., Наний О.Е., Трещиков В.Н. «Распределенный акустический датчик с дальностью работы 120 км на базе фазочувствительного импульсного рефлектометра и эрбиевого усилителя с удаленной накачкой» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 92-98 (2023)

Исследовано увеличение дальности работы распределенного акустического датчика на базе фазочувствительного когерентного импульсного рефлектометра с помощью эрбиевого волоконного усилителя с удаленной накачкой. Показано, что за счет установки одного сегмента эрбиевого волокна на 70 км и использования попутной односторонней накачки мощностью 500 мВт на длине волны 1480 нм можно увеличить дальность работы рефлектометра на 45 км и тем самым получить общую дальность работы до 120 км в стандартном одномодовом волокне.

Туров А.Т., Барков Ф.Л., Белокрылов М.Е., Клод Д., Константинов Ю.А. «Исследование параметров приема-передачи сигнала в распределенном акустическом датчике» Приборы и техника эксперимента, № 5, с. 99-105 (2023)

Проводится анализ спектральных, пространственных и временных характеристик зондирующего импульса в опытном образце волоконно-оптического распределенного акустического датчика. Получены зависимости спектрального распределения сигнала, среднего уровня сигнала и видности интерференционной картины от длительности импульса источника излучения и величины тока накачки оптического усилителя. Предложены направления дальнейших исследований в этой области. Собранные данные позволили сделать выводы о возможностях снижения стоимости подобных установок и пригодности предлагаемой конструкции к эксплуатации.

Бомштейн К.Г., Паршина Т.М., Станкевич А.И. «Экспериментальная оценка деформированного и виброакустического состояний цилиндрической оболочки из композиционных материалов при стационарном акустическом воздействии» Вестник Московского авиационного института, 2, № 2, с. 74-78 (1995)