Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

16 Акустика в инженерном деле

 

Волкова Л.В., Платунов А.В., Петров Д.А. «Оценка параметров ультразвукового контроля паяных соединений плашек буровых ключей» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 28, № 1, с. 67-78 (2025)

Плашки бурового ключа представляют собой элементы бурильного оборудования, используемые для обеспечения надежного захвата в процессе установки и демонтаже бурильных труб. Высокие нагрузки и агрессивные условия эксплуатации устанавливают требования по контролю качества данных элементов. Своевременная диагностика усталостных повреждений и деформаций на ранних стадиях, а также использование неразрушающих методов, позволяют минимизировать риск аварий и увеличить срок службы бурового оборудования. Работа направлена на определение оптимальных параметров ультразвуковых волн для оценки акустической анизотропии плашек буровых ключей с учетом контроля качества паяных соединений. В статье представлены результаты исследований по оценке акустической анизотропии и поиску дефектов сплошности в плашках буровых ключей, позволяющие определить оптимальные параметры ультразвуковых волн для контроля качества паяных соединений плашек. Оценка акустической анизотропии осуществлялась с использованием двух типов волн – головной волны и волны Рэлея. Исследование включало анализ различных частотных диапазонов с целью выявления максимальной чувствительности к анизотропному состоянию образцов. Ультразвуковой контроль качества паяных соединений осуществлялся как без стандартного образца, так и с его использованием, что позволило оценить разброс амплитуд сигналов, отраженных от паяного соединения. Для повышения точности контроля был выбран иммерсионный способ, исключающий влияние качества контакта с поверхностью. Контроль был выполнен на 12 образцах, каждый из которых проверялся в 8–9 точках с использованием ультразвукового дефектоскопа DIO1000 PA и преобразователя П112-10. Опорным значением служило среднее значение амплитуды сигнала от свободной границы образца. В ходе экспериментов определен наиболее чувствительный диапазон частот пьезоэлектрических преобразователей для контроля анизотропии плашек буровых замков. Выявлено, что основания плашек обладают значительной анизотропией, которая снижается после пайки. Полученные данные об амплитуде отраженной акустической волны от медной пленки совпадают с расчетными значениями, что подтверждает эффективность иммерсионного метода для контроля сплошности соединений. На участках с дефектами пайки амплитуда отраженного сигнала значительно увеличивается по сравнению с бездефектными.

Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 28, № 1, с. 67-78 (2025) | Рубрики: 14.04 16

 

Ефремова Е.С., Мифтахов Б.И., Солдаткин В.В., Солдаткин В.М. «Модели динамических погрешностей каналов системы измерения воздушных параметров движения летательного аппарата на основе ультразвукового метода контроля параметров набегающего потока» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 81, № 1, с. https://old.kai.ru/vestnik/1_25.pdf (2025)

Отмечены перспективность и особенности построения, рассмотрены аналитические модели системы измерения воздушных параметров движения летательного аппарата (ЛА) на основе ультразвукового метода контроля параметров набегающего воздушного потока. Построена структурная схема, предложена методика и получены аналитические модели операторных чувствительностей измерительных каналов рассматриваемой системы измерения воздушных параметров движения ЛА. На примере канала измерения истинной воздушной скорости получены аналитические модели для определения собственных и вынужденных динамических погрешностей канала при типовых детерминированных и случайных изменениях входного сигнала с наложенной стационарной помехой. Отмечено, что полученные результаты позволяют решать задачи анализа и синтеза измерительных каналов системы по критериям динамической точности с использованием оптимального линейного фильтра Винера. Ключевые слова: летательный аппарат, движение, воздушные параметры, система измерения, ультразвуковой, набегающий поток, динамические погрешности, каналы, модели.

Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 81, № 1, с. https://old.kai.ru/vestnik/1_25.pdf (2025) | Рубрики: 14.04 16

 

Баранникова С.А., Никонова А.М. «Влияние электролитического наводороживания на механические и акустические свойства нержавеющей сталИ» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 6, с. 5-14 (2024)

Целью настоящего исследования является изучение влияния водородного охрупчивания на мартенситную нержавеющую сталь марки AISI 420 с использованием акустического метода с целью разработки стандартизированных методов диагностики и унификации измеряемых параметров для различных типов материалов. Была проведена оценка изменения механических характеристик и информативных параметров акустического контроля в процессе нагружения образцов, предварительно насыщенных водородом электролитическим методом. Установлено, что параметры рэлеевских волн зависят от степени водородного охрупчивания как в ненагруженном, так и нагруженном состоянии, начиная с предела текучести и вплоть до разрушения. Исследования показали, что анализ зависимостей скорости распространения рэлеевских волн открывает новые перспективы в области разработки методов для раннего обнаружения и оценки водородного охрупчивания стали. Полученные результаты исследований влияния концентрации водорода на параметры рэлеевских волн служат основой для построения комплексного акустического метода определения физико-механических характеристик конструкционных материалов. Эти данные дают возможность оценить критическую концентрацию водорода, при котором сохраняется 80% исходных механических свойств. Кроме того, они позволяют сформировать критерий предельного состояния стали при статическом нагружении при использовании параметров акустических волн. Были рассчитаны значения скоростей распространения рэлеевских волн для материалов, находящихся в предельном состоянии при водородном охрупчивании. Обнаружены взаимосвязи между коэффициентами деградации прочности и водородного охрупчивания, зависящие от коэффициента деградации акустических свойств. Эти взаимосвязи могут быть аппроксимированы сигмоидальной функцией Больцмана с высокими коэффициентами корреляции.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 6, с. 5-14 (2024) | Рубрика: 16