Высокоточное измерение групповой скорости ультразвука в конструкционных материалах на малой базе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается метод высокоточного измерения групповой скорости ультразвука в металлических пластинах миллиметровой толщины с помощью лазерного термооптического источника ультразвуковых импульсов. В качестве образцов используются калиброванные по толщине плитки Иогансона. Учитываются влияние эффекта дифракции ультразвукового пучка и другие технические факторы. Экспериментально показано, что деконволюция сигнала с импульсной характеристикой приемного преобразователя совместно с цифровой фильтрацией способствует уменьшению дисперсии измерений групповой скорости – она составляет менее 0.2% для образцов с толщинами 1–2 мм.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. И. Макалкин

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук; МИРЭА – Российский технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmitrymakalkin@yandex.ru
Россия, Москва; Москва

А. А. Карабутов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Email: dmitrymakalkin@yandex.ru
Россия, Москва

Е. В. Саватеева

Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук

Email: dmitrymakalkin@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Алешин Н.П., Могильнер Л.Ю. Рассеяние упругой волны на плоской трещине: применение для дефектоскопии // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2023. T. 509. № 1. C. 67–75. https://doi.org/10.31857/S2686740023020013
  2. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела / Пер. с англ.; под ред. И.Г. Михайлова и В.В. Леманова. М.: Мир, 1972. 302 с.
  3. Гусев В.Э., Карабутов А.А. Лазерная оптоакустика. М.: Наука, 1991. 304 с.
  4. Базылев П.В., Доронин И.С., Кондратьев А.И., Крумгольц И.Я., Луговой В.А., Окишев К.Н. Государственный первичный эталон единиц скоростей распространения и коэффициента затухания ультразвуковых волн в твердых средах ГЭТ 189-2014 // Измерительная техника. 2016. № 5. С. 5–10. https://www.elibrary.ru/wydcnp
  5. Архипов В.И., Бондаренко А.Н., Кондратьев А.И. Влияние длины волны излучения на форму упругих импульсов при лазерном возбуждении // Акустический журнал. 1984. T. 30. № 1. C. 5–9.
  6. Aussel J.-D., Monchalin J.-P. Precision laser-ultrasonic velocity measurement and elastic constant determination // Ultrasonics. 1989. V. 27. № 3. P. 165−177. https://doi.org/10.1016/0041-624X(89)90059-0
  7. Мэзон У. Физическая акустика. Т. 1. Ч. А: Методы и приборы ультразвуковых исследований / Пер. с англ.; под ред. Л.Д. Розенберга. М.: Мир, 1966. 592 с.
  8. Макалкин Д.И., Карабутов А.А., Саватеева Е.В., Симонова В.А. Измерение локальных модулей упругости конструкционных материалов с использованием лазерных источников ультразвука // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2022. T. 502. № 1. C. 63–66. https://doi.org/10.31857/S2686740022010126
  9. Макалкин Д.И., Карабутов А.А., Саватеева Е.В. Прецизионное измерение групповой скорости ультразвука твердых сред в образцах миллиметровой толщины // Акустический журнал. 2023. T. 69. № 6. C. 1–10. https://doi.org/10.31857/S0320791923600622

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальная установка (фрагмент).

Скачать (190KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Необработанный сигнал при образце толщиной 1 мм.

Скачать (135KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Этапы обработки сигнала с отраженными УЗ-импульсами для образца толщиной 1 мм: без обработки (а), после цифровой фильтрации (б), после цифровой фильтрации и деконволюции (в).

Скачать (195KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Гистограммы частоты выпадания значения групповой скорости для образцов 1.000 (а), 1.500 (б) и 1.900 мм (в) без применения деконволюции. Оранжевым цветом указано среднее значение скорости в данном распределении, а число в синей рамке – наибольшее относительное отклонение от среднего.

Скачать (184KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Импульсная характеристика приемного преобразователя (фрагмент).

Скачать (87KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Гистограммы частоты выпадания значения групповой скорости для образцов с толщинами 1.000 (а), 1.500 (б) и 1.900 мм (в) с применением деконволюции.

Скачать (168KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».