научный журнал по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства Дефектоскопия ISSN: 0130-3082

УГЛОВ АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ, ХЛЫБОВ АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ — 2015 г.

Предложен уточненный алгоритм контроля механических напряжений в магистральных трубопроводах, изготовленных из высокопрочных анизотропных сталей. Предлагаемый алгоритм контроля базируется на использовании тензометрических коэффициентов, получаемых в ходе испытаний образцов, вырезанных вдоль осей анизотропии материала трубопровода.

КОНОВАЛОВ СЕРГЕЙ ИЛЬИЧ, КУЗЬМЕНКО АНДРЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ — 2015 г.

Рассмотрен пьезопреобразователь в виде пластины, излучающей в воду. Тыльная сторона пластины граничит с воздухом. Расчетным путем изучено влияние формы излучаемого преобразователем акустического импульса на точность определения расстояния до объекта. Показано, что оптимальными являются акустические импульсы длительностью три и пять полупериодов на резонансной частоте преобразователя. Представлены формы соответствующих возбуждающих импульсов электрического напряжения.

КОРХ ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА, ПЕРОВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, РИНКЕВИЧ АНАТОЛИЙ БРОНИСЛАВОВИЧ — 2015 г.

Исследована возможность обнаружения подповерхностных дефектов в твердых телах методом сканирующей высокочастотной акустической микроскопии. Проведена оценка влияния искажения фокальной области, аберраций, возникающих при фокусировке под поверхностью твердого тела, на формирующийся выходной сигнал микроскопа с помощью математического моделирования преломления сфокусированных акустических пучков в твердом теле, а также экспериментально на лабораторном сканирующем акустическом микроскопе с частотой зондирующих акустических волн 400 МГц.

БИГУС ГЕОРГИЙ АРКАДЬЕВИЧ, ТРАВКИН АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ — 2015 г.

Приведены результаты экспериментальных исследований поведения усталостных повреждений в процессе циклических и статических испытаний с помощью метода акустической эмиссии. При проведении исследовательских работ образцы с концентратором напряжения, имеющие литую структуру стали 20, подвергали воздействию циклической нагрузки. Процесс распространения усталостной трещины фиксировали двумя преобразователями акустической эмиссии. Определен состав волнового пакета сигнала акустической эмиссии, генерируемого ростом трещины, зафиксированы изменения его спектральных характеристик. Образцы с усталостными повреждениями подвергали статическим испытаниям. Сформулированы дефектоскопические признаки обнаружения усталостной трещины в процессе статических испытаний. Проведен фактографический анализ изломов, устанавливающий связь с данными акустической эмиссии.

БАБКИН СЕРГЕЙ ЭНГЕЛЕВИЧ — 2015 г.

Предложен экспресс-метод определения коэффициента Пуассона ферромагнитных материалов. Он применим на образцах с плоскопараллельными границами при одностороннем доступе и известной толщине образца. С помощью электромагнитно-акустического (ЭМА) метода удалось одним датчиком возбудить и идентифицировать поверхностную и поперечную волны и по их скорости определить коэффициент Пуассона. На примере показано, что ориентировочная точность метода может составлять 1,2 %.

ГОЛУБЕВ ЕВГЕНИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ, ГУРЕВИЧ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ, ПЕТРОВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ — 2015 г.

Приведены результаты исследования по выявлению зависимости основных характеристик у.з. волн Лэмба, возбуждаемых в металлических пластинах оптико-термическим излучателем, от его геометрических и энергетических параметров. Таким излучателем ультразвука считается нагретая зона поверхности металла при его облучении наносекундными оптическими импульсами. Регистрацию возбуждаемых волн Лэмба осуществляли специальным широкополосным ЭМА-приемником. Полученные результаты можно использовать при создании средств бесконтактного у.з. контроля качества тонких металлоизделий.

ВИНОГРАДОВ АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ, ДАНЮК АЛЕКСЕЙ ВАЛЕРИЕВИЧ, МЕРСОН ДМИТРИЙ ЛЬВОВИЧ, РАСТЕГАЕВ ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ, ЧУГУНОВ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ — 2015 г.

Выполнен анализ сигналов акустической эмиссии из зон расслоений стенки сосуда технологического происхождения при сопоставлении с данными, полученными у.з. способом, и расчетов на прочность. Определены границы выявляемости дефекта типа «расслоение» акустико-эмиссионным способом согласно действующей нормативно-технической документации. Предложен способ определения размеров, глубины залегания и ширины раскрытия расслоения с использованием акустико-эмиссионных данных и простых расчетных зависимостей, применимых в условиях контроля.

БЕХЕР СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, КОЛОМЕЕЦ АНДРЕЙ ОЛЕГОВИЧ — 2015 г.

Представлены исследования закономерности деформирования рельса под проходящим поездом с использованием быстродействующей тензометрической системы. Разработаны алгоритмы цифровой обработки сигналов с использованием фильтрации и регрессионного анализа для уменьшения влияния непрерывных шумов и неинформативной низкочастотной составляющей на достоверность идентификации колесной пары и оценку силы в системе “колесо-рельс”. Отработана методика оценки силового воздействия дефектов поверхности катания на показатели динамики взаимодействия колес и рельсов.

БАЗУЛИН ЕВГЕНИЙ ГЕННАДИЕВИЧ — 2015 г.

Для уменьшения времени регистрации эхосигналов антенной решеткой, работающей в режиме двойного сканирования, предложено использовать набор псевдоортогональных кодирующих сигналов. В качестве кодирующих сигналов можно использовать частотно- модулированные сигналы или фазоманипулированные согласно коду Касами сигналы по аналогии с техникой FDMA или CDMA для многоканальной связи. Использование для декодирования эхосигналов метода максимальной энтропии позволило уменьшить уровень шума и повысить продольную разрешающую способность изображения отражателей в сравнении с применением согласованной фильтрации. Если изображение формируется как когерентная сумма нескольких парциальных изображений, восстановленных методом C-SAFT для разных положений антенной решетки, то для дополнительного уменьшения уровня шума более чем на 6 дБ предложено использовать несколько наборов кодов Касами. В численных экспериментах показана эффективность предложенного подхода.

КОСТИН В.Н., ЩЕРБИНИН В.Е. — 2015 г.

Кратко описана история становления журнала “Дефектоскопия”, приведены текущие показатели журнала, представлена программа развития журнала до 2020 года.

ДОРОШЕВИЧ ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА, ПАВЛЮЧЕНКО ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ, ПИВОВАРОВ ВАДИМ ЛЕОНИДОВИЧ — 2015 г.

Приведены расчетные формулы и графики распределений электрического напряжения U(t), снимаемого с преобразователя магнитного поля при сканировании им дискретного магнитного носителя с записями остаточных магнитных полей, полученных при воздействии на магнитный носитель одиночными импульсами магнитного поля разной полярности. Графики получены с помощью программного языка Delphi. Явление гистерезисной интерференции магнитного поля (HI), позволяющее повысить точность измерений, использовано для контроля объектов из электропроводящих и магнитных материалов.

МАРТЫНЕНКО СЕРГЕЙ ВИТАЛЬЕВИЧ, ОГОРОДНИКОВА ОЛЬГА МИХАЙЛОВНА — 2015 г.

Предложен и апробирован в заводских условиях расчетно-экспериментальный метод восстановления теплофизических свойств материалов. В его основу положен алгоритм многомерной оптимизации Левенберга-Марквардта. Метод позволяет корректировать и пополнять базы данных материалов в программах для компьютерного моделирования технологий литья и прогнозирования литейных дефектов.

КАЗАЧЕК СЕМЕН ВИКТОРОВИЧ, КАМЫШЕВ АРКАДИЙ ВАДИМОВИЧ, НИКИТИНА НАДЕЖДА ЕВГЕНЬЕВНА — 2015 г.

Коэффициенты упругоакустической связи (КУАС) являются связующим звеном между акустическими параметрами и механическими напряжениями при их определении методом акустоупругости. Величины КУАС конструкционного материала можно вычислить, если с достаточной точностью известны его константы упругости второго и третьего порядков, или определить экспериментально при известном напряженном состоянии материала. К сожалению, вычислительный вариант мало осуществим практически, поскольку не все модули нелинейной упругости даже основных конструкционных материалов известны с достаточной точностью. Здесь представлены результаты экспериментального определения значений КУАС трех типов низколегированных конструкционных сталей с различными значениями собственной акустической анизотропии, определяемой анизотропией упругих свойств материала. В процессе механических испытаний образцы, вырезанные из прямошовных труб класса прочности К60, применяемых при монтаже линейной части магистральных газопроводов, подвергали одноосному растяжению при ступенчатых значениях нагрузки. В экспериментах использован акустический стенд (на базе серийного прибора И2-26) и автоматизированный прибор ИН-5101А, разработанный ООО Инженерная фирма “ИНКОТЕС”, реализующие у.з. эхометод неразрушающего контроля. Результаты акустомеханических испытаний показали, что при расчете двухосных напряжений по данным прецизионных у.з. измерений в трубных сталях со значением собственной акустической анизотропии более 3 % следует использовать расчетные алгоритмы, учитывающие разницу величин КУАС для напряжений, действующих вдоль и поперек направления проката трубной стали, то есть вдоль и поперек продольной оси трубы.

КАРАВАЕВ МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ, КАЧАНОВ ВЛАДИМИР КЛИМЕНТЬЕВИЧ, КОНЦОВ РОМАН ВАЛЕРЬЕВИЧ, СОКОЛОВ ИГОРЬ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, ФЕДОРОВ МАКСИМ БОРИСОВИЧ — 2015 г.

Показано, что при контроле крупногабаритных сложноструктурных изделий с большим интегральным затуханием ультразвука целесообразно использовать различные радиотехнические методы обработки сигналов (накопление, нормирование, синхронное детектирование), позволяющие повысить точность измерения толщины изделий из сложноструктурного вермикулярного чугуна с некачественной поверхностью, а при контроле крупногабаритных изделий из полимерных композиционных материалов с большим интегральным затуханием у.з. сигналов - не только повысить отношение сигнал/шум, но и точность измерения донного сигнала. Такое комплексное применение разнообразных радиотехнических методов обработки сигналов возможно осуществить при использовании разработанного в МЭИ многофункционального программно-аппаратного измерительного комплекса, в котором для каждого нового изделия имеется возможность подобрать оптимальную совокупность методов обработки сигналов.

БЫКОВ ДМИТРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, СТЕБЛЕВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ, СУСАРЕВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ — 2015 г.

Рассмотрены основные принципы проектирования систем мониторинга инженерных сооружений (СМИС) опасных производств, сформированные на основе выполнения технических проектов СМИС ряда крупных промышленных объектов нефтеперерабатывающей отрасли. Предложенные принт типы проектирования СМИС как сложных информационно-диагностических систем основаны на строгом логическом структурировании огромных объемов информации по объектам мониторинга: проектной документации на сам объект и на автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУТП), требований к безопасности и метрологическому обеспечению, нормативно-технической документации. Показано, что основные этапы и принципы проектирования СМИС могут быть формализованы и логически описаны с применением аппарата структурных схем.

ВОРОНКОВА ЛЮБОВЬ ВЛАДИМИРОВНА, КАРТАШЕВ ВЛАДИМИР ГЕРАСИМОВИЧ, КАЧАНОВ ВЛАДИМИР КЛИМЕНТЬЕВИЧ, КОНЦОВ РОМАН ВАЛЕРЬЕВИЧ, СОКОЛОВ ИГОРЬ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, ШАЛИМОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА — 2015 г.

Показано, что при у.з. эхоимпульсном контроле изделий из сложноструктурных материалов (чугун, бетон, бронза и др.) при использовании у.з. сигналов с длиной волны, сопоставимой с размерами акустических неоднородностей материала, возникает совокупное отражение у.з. зондирующего сигнала от структурных неоднородностей, маскирующее отражения от искомых дефектов изделия. Совокупный отраженный сигнал является коррелированным с зондирующим сигналом и при у.з. дефектоскопии изделий его следует рассматривать как помеху, маскирующую эхосигналы от искомых дефектов изделия. При этом одновременно он несет в себе информацию о состоянии структуры исследуемого материала. Рассмотрена модель сложноструктурного материала со случайным распределением структурных неоднородностей, для которой определены статистические характеристики совокупного отраженного сигнала - плотность вероятности структурного шума, дисперсия, энергетический спектр. Предложен новый способ определения состояния структуры сложноструктурных изделий, основанный на анализе статистических характеристик (энергетического спектра и дисперсии) структурного шума. Приведены экспериментальные результаты по анализу статистических характеристик структурного шума в изделиях из чугуна, по которым возможно проследить различие структуры и осуществлять мониторинг состояния структуры в процессе эксплуатации.

ВОЛКОВА ЛЮДМИЛА ВЛАДИМИРОВНА, ЛАПЧЕНКО МИХАИЛ АНАТОЛЬЕВИЧ, МУРАВЬЕВ ВИТАЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ — 2015 г.

Описаны разработанные методики и средства контроля остаточных напряжений в бандажах локомотивных колес на основе явления акустоупругости с использованием электромагнитно-акустического преобразования. Представлены оригинальные результаты у.з. контроля остаточных напряжений в бандажах в процессе технологического цикла производства колесных пар локомотивов.

ЗАЙЦЕВА НАДЕЖДА АЛЕКСАНДРОВНА, СТЕПАНОВ БОРИС ГЕОРГИЕВИЧ — 2015 г.

Рассмотрены результаты расчетов частотных характеристик, полученных при решении задачи синтеза для у.з. преобразователей, содержащих две пьезопластины, разделенные между собой пассивным слоем и возбуждаемые различными по амплитуде и фазе электрическими напряжениями. Путем выбора последних показана возможность расширения полосы пропускания до 2-4 октав при условии обеспечения равномерных амплитудно-частотных и линейных фазочастотных характеристик излучения. Проанализировано влияние на эти характеристики конструктивных параметров преобразователей. Показана возможность формирования с помощью рассматриваемых преобразователей коротких, перестраиваемых по частоте акустических импульсов.

РЕУТОВ ЮРИЙ ЯКОВЛЕВИЧ — 2015 г.

Рассмотрено искажающее действие ферромагнитного диска конечных размеров на постоянное поле магнитного диполя. Показано, что в зависимости от взаимного расположения диполя и диска поле диполя может как усиливаться, так и ослабляться. Впервые предложено для ослабления экранирующего воздействия ферромагнитного диска на поле диполя использовать дополнительный ферромагнитный диск. Теоретические рассуждения подтверждены результатами экспериментов. Приведенные сведения могут быть полезны при организации контроля магнитных полей объектов, размещенных за ферромагнитной преградой.

КРАСНОВ ИВАН СЕРГЕЕВИЧ, ЛОЖКОВА ДАРЬЯ СЕРГЕЕВНА — 2015 г.

Рассмотрены вопросы оценки дефектности сварных соединений основных деталей ГТД. Проведены экспериментальные исследования и выбран наиболее оптимальный метод контроля для ускорения набора данных о выявленных дефектах.