Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Татаркин А.А., Ермоленко О.А. «Моделирование отраженного ультразвукового поля в составных образцах» Дефектоскопия, № 11, с. 3-14 (2024)

Ультразвуковой неразрушающий контроль предполагает исследование закономерностей распространения, отражения и преломления упругих волн, возбуждаемых контактными или бесконтактными пьезопреобразователями в инспектируемом объекте. Использование для этих целей конечно-элементного моделирования обычно требует больших вычислительных затрат и дополнительной постпроцессорной обработки результатов для выделения отдельных составляющих волнового поля из суммарного решения. При зондировании соединений однородных материалов, например, лопаток турбин, изготавливаемых из жаростойких монокристаллических сплавов, граница соединения малоконтрастна и отраженные сигналы сравнительно слабы. Это создает дополнительные трудности для выделения их из суммарного волнового поля и корректной интерпретации приносимой ими информации. Для решения этой проблемы в настоящей работе строятся явные асимптотические представления для отраженных и прошедших волн в двухслойном упругом полупространстве с поверхностным источником, которые позволяют проводить быстрый параметрический анализ. Они могут быть использованы для анализа данных ультразвукового зондирования, например, для оценки состоянии зоны соединения или определения взаимной ориентации главных осей кристаллов.

Муравьев В.В., Муравьева О.В., Волкова Л.В., Колпаков К.В., Девятериков Д.И., Кравцов Е.А. «Анизотропия акустических свойств в тонколистовом прокате низкоуглеродистой марганцовистой стали» Дефектоскопия, № 11, с. 15-29 (2024)

Тонколистовой прокат из низкоуглеродистой марганцовистой стали 09Г2С толщиной 0,8 мм, имеющий сильную анизотропию свойств вследствие текстуры и остаточных напряжений, экспериментально исследован с помощью SH-волны горизонтальной поляризации и нулевой симметричной моды волны Лэмба. Анализировались скорости распространения вдоль листа упругих волн при изменении их направления и поляризации относительно направления проката в диапазоне углов от 0 до 180°. Возбуждение и прием нормальных волн в листе осуществлялись пьезопреобразователями с сухим точечным контактом, обеспечивающих касательное силовое воздействие. Получены результаты исследований анизотропии акустических свойств, рентгеноструктурного анализа остаточных напряжений и обратных полюсных фигур и металлографических исследований.

Чжао В., Чжоу Б., Бай В., Ван Ч. «Ультразвуковой метод одновременного контроля остаточных напряжений и толщины изделия» Дефектоскопия, № 11, с. 30-45 (2024)

Из-за различий в модах при передаче и приеме ультразвука, а также в сигналах в случае использования метода критически преломленных продольных волн для измерения напряжений в материале и метода распространяющегося перпендикулярно поверхности эхосигнала для измерения толщины, необходимо использовать различные датчики и оборудование при одновременном измерении напряжений и толщины. Сочетая моделирование методом конечных элементов (МКЭ) в программном пакете Comsol с экспериментальными исследованиями, определялось влияние угла падения зонда, расстояния между зондами и температуры на ультразвуковые волны, а также проанализирована связь между расстоянием между зондами и коэффициентом напряжения измеряемого компонента (K). Предложен новый синхронный ультразвуковой метод определения остаточного напряжения и толщины. В этом методе используется наклонный раздельно-совмещенный преобразователь, а в качестве ультразвуковой волны - критически преломленная продольная волна (КПП-волна) для выявления напряжений и синхронно генерируемые поперечные волны для измерения толщины. Впервые выведена формула для ультразвукового измерения толщины на основе наклонного падения. С помощью самостоятельно разработанного оборудования были проведены эксперименты по ультразвуковому контролю на ступенчатом испытательном блоке и нагруженных консольных балках для проверки точности и достоверности предложенного синхронного метода определения напряжений и толщины. Данный метод имеет значительные перспективы применения в инспекции или онлайн-мониторинге сосудов высокого давления, связанных с усталостными и коррозионными характеристиками.