Разработка методов обработки сигналов акустической эмиссии на основе кластерного анализа для повышения надежности контроля машиностроительных конструкций

• Автор: Кареев, Андрей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ТЕМА: «РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ НА ОСНОВЕ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ КОНТРОЛЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»
ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Особенности использования метода акустической эмиссии в прочностном эксперименте
1.2. Задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
2Л. Обзор методов определения координат источников сигналов акустической эмиссии
2.2. Методы определения времени прихода сигнала акустической эмиссии по его оцифрованной форме
2.3. Определение координат источников сигналов акустической эмиссии по разности времен прихода
2.4. Метод динамической кластеризации для повышения точности определения
координат источника сигналов акустической эмиссии
Выводы по главе 2:
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Анализ информативных параметров сигналов акустической эмиссии
3.2. Определение статистических взаимосвязей параметров сигналов
акустической эмиссии с процессом разрушения материала
3.3. Разработка методики прогнозирования развития дефектов в элементах
авиационных конструкций из композиционных материалов
Выводы по главе 3:
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ПРИ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. Акустико-эмиссионный контроль при усталостных испытаниях металлических образцов
4.2. Акустико-эмиссионный контроль при прочностных испытаниях литых деталей тележки грузового вагона
4.3. Прочностные испытания тонкостенных авиационных конструкций с
использованием распределенной акустико-эмиссионной системы
Выводы по главе 4:
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АР - амплитудное распределение
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
АЭ - акустическая эмиссия
ИИС - информационно-измерительная система
КМ - композиционный материал
НК - неразрушающий контроль
ОК - объект контроля
ПАЭ - преобразователь акустической эмиссии РВП - разность времен прихода СКО - среднее квадратическое отклонение ЦП - центральный процессор

Запишем систему уравнений для определения координат источника в координатной системе Х'О'У':
л/0’о - .У)2+(*о-*)2 = (/о + Ч’с) УІЬ’і-уТ + (х~хУ = У + 71) ,
У^уГЖ^У = (?2+У
(2.4)
(2.5)
где Ус - время, за которое сигнал проходит расстояние от источника до места установки датчика /2«; (7)+ '/;) - время прохождения сигналом расстояния от источника до датчика Оу; (УД '/;) - время прохождения сигналом расстояния от источника до датчика Д?; Тц - полагается равным нулю.
У+т2 = г02+2у;7;+7;2
< / + х; - 2ххх + л2 = Тх2 + 2ТхТс + Т;
/ ~ 2УУ2 + У2 + -V2 ~ 2хг2 + х = 7’22 + 27,7; + Тс2
Вычтем в (2.5) из первого уравнения второе и третье;
{2х1х=х;+'1*-Т;+2Тс{т0-1)
[2{у2у+х2х)=у1+л-22+7;2+27;(7; -у;)-г22'
Из уравнений (2.6) можно выразить.г и у:
У +Ти2 -12 +2ТС{Т0 -Тх)
(2.6)
2х,
УІ + Д-;+?;2+27; (/;, - у;)-у;2 - ^ У+у02 - г,2 + 2у; (у; - у;)) ■

Представим х и у в следующем виде:
х = ЛхТ. + Вх
1 У = А2Тс+В2’ где коэффициенты АуВ 1^2,82 находятся как
(2.7)