Моделирование неоднородностей конструкционных материалов в задачах ультразвуковой дефектоскопии

• Автор: Ромашкин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 226 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение.

Список условных обозначений, символов, единиц и терминов

1. Современное состояние вопросов изучения взаимодействия упругих волн в материалах и изделиях перспективных технологий:
1.1 Способы учета основных характерных особенностей строения микронеоднородностей естественного технологического происхождения при моделировании.
1.2 Система идеализированных моделей, замещающих реальные неоднородности в конструкционных материалах.

2.3 Выводы и формулировки задач исследований.

2. Рассеяние плоской упругой гармонической волны на твердом компактном включении с нарушенной адгезией на границе в твердой среде.
2.1 Амплитудные коэффициенты поля, рассеянного на сфере с граничными условиями в приближении линейного "скольжения”.
2.2 Влияние параметров состояния границы раздела между сферическим упругим включением и матрицей на энергетические характеристики рассеянного поля.
2.3 Амплитудные характеристики упругого поля, рассеянного на упругом сферическом включении с "неидеальными" граничными условиями.
3. Рассеяние упругих волн на периодической решетке твердых круговых цилиндров в твердой изотропной среде.
3.1. Постановка задачи и вывод систем уравнений.
3.2 Решение бесконечной системы линейных алгебраических уравнений.
3.3 Коэффициенты отражения и прохождения.
3.4 Численный анализ коэффициентов отражения и прохождения.
4. Взаимодействие плоских упругих гармонических волн с системой плоскостно-протяженных неоднородностей.

4.1 Распространение плоских упругих гармонических волн в микроне-однородной среде с плоскостными препятствиями.
4.2. Коэффициенты отражения и прохождения на границе с микронеод-нородной средой.
4.3. Моделирование взаимодействия плоской продольной волны с объемными неоднородностями, с параметрами изменяющимися в направлении распространения.
4.4. Взаимодействие плоской продольной гармонической волны с упругим микронеоднородным слоем.
5. Экспериментальное исследование соответствия между идеализированными моделями естественных неоднородностей и их физическими аналогами.
5.1 Способы физического моделирования несовершенства структуры неоднородностей.
5.2. Постановка эксперимента. Требования к аппаратуре и образцам с исследуемыми физическими моделями неоднородностей.
5.3. Сопоставление экспериментальных и теоретических оценок рассеивающих свойств неоднородностей.
6. Основы методики проектирования электронно - акустической аппаратуры.
6.1. Структура акустического тракта для контролякомпозиционных материалов.
6.2. Уравнения акустического тракта теневого дефектоскопа для контроля структуры мпозиционных материалов.
6.3. Выбор параметров контроля упругих характеристик оболочки волокна в композиционных материалах теневым иммерсионным методом.
7. Повышение информативности методов неразрушающего контроля.
7.1 Соотношение параметров локальных неоднородностей с идеальным строением и с нарушениями в их структуре.
7.2 Соотношение параметров эталонных отражателей и протяженных неоднородностей.

7.3 Обоснование методики и параметров ультразвукового контроля многофазных сплавов на основе меди.
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6

функция взаимной корреляции, которая пригодна только для "разреженных” суспензий. Для повышения точности на высоких частотах и при высоких концентрациях может быть применена функция взаимной корреляции, полученная на основе моделирования по методу Монте- Карло [209-210]. Применение квазикрасталического приближения для множественного рассеяния в средах, содержащих случайно распределенные рассеиватели, в основе которого лежат теоретические положения полученные в [206], нашло применение в работах [211, 205, 210, 208]. В [205] этот подход применен к рассмотрению распространения 8Н- волн в упругой среде, содержащей одинаковые, длинные, параллельные случайно распределенные упругие цилиндры произвольного поперечного сечения. Применение матрицы рассеяния одиночного включения совместно с подходящим методом усреднения, который основывается на результатах, полученных в [207] (квазикристалическое приближение), позволило найти в явном виде выражения для определения, как характеристик эффективного волнового поля, так и эффективных свойств композитной среды в "рэлеевском" приближении. Усовершенствование этого метода путем введения более достоверной функции взаимной корреляции для описания усреднения поля по ансамблю рассеивателей двукратно рассеянных волн было проведено в [212]. Хотя использование этих усовершенствований позволяет получить более точные результаты [213], но дисперсионные выражения полученные на его основе не дают понимания физических явлений, а точное вычисление функции взаимной корреляции требует значительных вычислительных усилий при высоких концентрациях рассеивателей, особенно при решении трехмерной задачи. В [210] метод многократного рассеяния адаптирован для случая вязкоупругой матрицы, причем этот метод, как утверждают авторы, остается достаточно точным при концентрациях рассеивателей до 60%. Использование данного метода для изучения распространения упругих волн в средах содержащих совокупности трещин осуществлено в [214-215].
В качестве достаточно достоверного подхода, как показали данные, полученные с помощью теории возмущения [202-203], рассматривался метод самосогласованного когерентного потенциала. Исходя из полученных результатов, данная теория считается наиболее точной в случае слабых рассеивателей с произвольной плотностью распределения и сильных рассеивателей при низких плотностях распределения [202-203]. В [216] осуществлена адаптация метода приближенного когерентного потенциала, который был развит в теории сплавов с неупорядоченной внутренней