


№ 8 (2025)
Акустические методы
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ОТКЛИКА ДЕФЕКТОСКОПА ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ СВЕРХРАЗРЕШЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОТРАЖАТЕЛЕЙ ПО ЭХОСИГНАЛАМ, ИЗМЕРЕННЫМ АНТЕННОЙ РЕШЕТКОЙ
Аннотация
При проведении ультразвукового контроля (УЗК) для восстановления изображения отражателей все чаще применяют метод цифровой фокусировки апертуры (ЦФА). Достоверность контроля определяется качеством ЦФА-изображения — отношением сигнал/шум, возможностью восстановить изображение всей границы отражателя и разрешающей способностью. Для достижения сверхразрешения эхосигналов используются различные способы: метод максимальной энтропии, методы построения авторегрессионых моделей сигналов, метод распознавания со сжатием (CS) и т.д. Для использования этих методов важно знать импульсный отклик системы УЗК, который можно измерить или получить с помощью методов «слепой» деконволюции, применяемых при обработке изображений и сигналов. В статье рассматривается метод минимальной энтропийной деконволюции (Minimum Entropy Deconvolution, MED) для оценки импульсного отклика ультразвукового дефектоскопа и достижения эффекта сверхразрешения изображений, где знание передаточной функции системы критично. Эффективность предложенного метода подтверждают результаты модельных экспериментов



О некоторых точных и приближенных формулах для вычисления скорости волны Рэлея
Аннотация
Получено обобщение аналитического выражение для скорости волны Рэлея в алгебраической форме, а также получены формулы с гиперболическими функциями, не содержащие кубических радикалов. Рассмотрено их применение на примере определения вычета в задачах возбуждения и дифракции поверхностных акустических волн в однородном изотропном упругом полупространстве, допускающих решение для полей деформаций и напряжений в виде квадратур. Полученные результаты могут помочь в получении аналитических выражений, а также построении приближенных формул и позволяют уменьшить время расчета на этапе численного решения задач дифракции и возбуждения акустических волн. Также рассмотрены приближенные формулы Бергмана, Несвижского, Вина–Малишевского и предложены более оптимальные их варианты.



ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА СЕЧЕНИЯ СТЕНКИ ТРУБЫ МАЛОГО ДИАМЕТРА УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ
Аннотация
Отклонение от номинальных значений толщины стенки трубы как на этапе их изготовления, так и в процессе эксплуатации — критический фактор, влияющий на долговечность оборудования. В работе предложена модель процесса распространения акустической волны по сечению трубы с эксцентриситетом, на основании которой теоретически обоснована методика интегральной оценки неравномерности толщины стенки труб малого диаметра. Методика реализована с использованием специализированного гибкого пьезопребразователя на основе поливинидиденфторида на нескольких образцах бесшовных труб различной толщины и подтверждена результатами локальной ультразвуковой толщинометрии



ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ОБНАРУЖЕНИЕ НАРУШЕНИЯ АДГЕЗИИ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА СТАЛЬНОЙ ПЛИТЫ И БЕТОНА НА ОСНОВЕ БЕЗОПОРНОЙ ВОЛНЫ ЛЭМБА
Аннотация
Трещины, сколы, полости и другие повреждения возникают в процессе длительной эксплуатации бетона, в результате чего ухудшается несущая способность здания, которое необходимо укрепить методом армирования клеевыми стальными пластинами. Однако явление нарушения адгезии может возникнуть на границе раздела стальной пластины и бетона, что влияет на общую жесткость и допустимую нагрузку конструкции, поэтому обнаружение нарушения адгезии на границе раздела сталь — бетон особенно важно. В данной статье предлагается метод идентификации на основе безопорной волны Лэмба для обнаружения нарушения адгезии стальной пластины с бетоном, в котором в качестве фактора повреждения используется энергетический спектр Гильберта. Метод не требует заранее заданного опорного сигнала, который получается путем сравнения сигналов от нарушения адгезии. Во-первых, моделирование выполняется с помощью программного обеспечения конечно-элементного анализа, круговая решетка датчиков располагается на поверхности стальной пластины, а каждый датчик выполняет функции возбуждения и приема, получается Гильбертов энергетический спектр сигнала, рассчитывается коэффициент повреждения, вероятностный алгоритм визуализации используется для реализации локализации положения нарушения адгезии и визуализации, и, наконец, моделирование проверяется экспериментами. Полученные результаты показывают применимость данного метода для обнаружения нарушения адгезии



По материалам XXXV Уральской конференции «Физические методы неразрушающего контроля (Янусовские чтения)»
ПРИМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РЕГРЕССИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ТЕРМООБРАБОТАННЫХ СТАЛЕЙ ПО СТАТИЧЕСКИМ МАГНИТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
Аннотация
Рассматривается применение линейных регрессионных моделей для оценки твердости термообработанных сталей на основе их статических магнитных характеристик. Исходными данными служили заранее измеренные параметры петель магнитного гистерезиса и значения твердости. Анализ проводился отдельно для сталей после отпуска и после закалки, что позволило оценить влияние термообработки на точность предсказаний. Рассматривались различные варианты линейных моделей, определение их эффективности осуществлялось путем сравнения коэффициентов детерминации. Полученные результаты подтверждают применимость регрессионного подхода для оценки твердости по магнитным характеристикам и выявляют методику выбора наиболее информативных параметров



СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ АКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ К ВНУТРЕННИМ ДЕФЕКТАМ ПРОКАТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН
Аннотация
Исследованы образцы пруткового проката в виде цилиндров из стали 38ХГМ и 05Х16 с реальными внутренними дефектами. Для измерений использована экспериментальная установка со специализированным проходным ЭМА-преобразователем поперечных волн осевой поляризации с рабочей частотой 2,5 МГц, а также ультразвуковой дефектоскоп DIO-1000 PA с пьезопреобразователем продольных волн на основе гибкой пьезопленки ПВДФ, устанавливаемый через контактную жидкость по периметру образца, с рабочей частотой 10 МГц. Анализировались вероятностно-статистические характеристики серии импульсов многократных отражений. Их анализ показывает, что параметр коэффициента выявляемости является наиболее устойчивым с точки зрения нахождения дефекта с помощью объемных волн.



ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ПЛОСКИХ ОБЪЕКТОВ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК С ПОМОЩЬЮ ПРИСТАВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Аннотация
Результаты измерений статических магнитных характеристик при помощи приставных преобразователей зависят от геометрии объекта контроля и бокового рассеяния магнитного потока, что требует дополнительного изучения. Целью работы был анализ влияния размеров плоских объектов и рассеяния магнитного потока на результаты измерений с использованием приставных преобразователей. На примере образцов из стали 3 с различными размерами с помощью аппаратно-программной системы DIUS было изучено изменение статических магнитных характеристик, измеренных при варьировании положения преобразователя относительно края образцов. При увеличении площади контролируемого объекта и соответственно увеличении рассеяния магнитного потока наблюдаются падение максимальной напряженности магнитного поля в контролируемом участке и рост максимальной магнитной индукция в щели-преобразователе. Установлено, что краевой эффект и геометрия объекта значительно влияют на измеряемые параметры, в том числе и на коэрцитивную силу, определяемую по току размагничивания, которая измеряется большинством современных коэрцитиметров. Возможным путем решения обозначенной проблемы является создание регрессионных моделей, включая методы машинного обучения, для коррекции влияния рассеяния и повышения точности измерений в условиях варьирования геометрии объектов контроля



ВЛИЯНИЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ ИЗГИБНЫХ НАГРУЖЕНИЙ НА ОТНОСИТЕЛЬНУЮ МАГНИТНУЮ ПРОНИЦАЕМОСТЬ СТАЛИ 12Х18Н10Т
Аннотация
Изучено влияние циклических изгибных нагрузок на изменение относительной магнитной проницаемости (μ) и характер разрушения стали 12Х18Н10Т, полученной методом прямого лазерного выращивания (ПЛВ). ПЛВ-образцы обладали изначально большим значением μ (что предполагает наличие мартенсита в структуре) и показали более быстрое разрушение при испытаниях. Образцы ПЛВ-стали при низких амплитудах нагружения показали трехкратное увеличение количества циклов до разрушения без мартенситного превращения


