Информационно-измерительная система ультразвуковой диагностики объектов повышенной опасности на основе исследования свойств нормальных волн

• Автор: Слюсарев, Михаил Валерьевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I Анализ методов и средств диагностики состояния сложных технологических объектов

1.1 Проблема надежности ответственных объектов

1.1.1 Сварные соединения

1.1.2 Болтовые соединения

1.1.3 Деградация материала и ее роль в прочности материала

1.2 Современное состояние средств диагностики материалов

1.2.1 Анализ тенденций развития неразрушающих методов диагностики ответственных конструкций и объектов
1.2.2 Классификация и анализ физических методов диагностики напряжённого состояния конструкционных материалов. Место ультразвуковых методов диагностики

1.2.3 Экспериментальные методы исследования нелинейных явлений в

стержнях
Основные выводы по главе
Глава 11 Разработка математической модели информационноизмерительной системы для ультразвуковой диагностики дефектов объектов повышенной опасности
2.1 Исследование рассеяния ультразвукового поля на дефекте правильной формы
2.2 Метод регуляризации Тихонова
2.3 Численная реализация алгоритмов
2.4 Исследование рассеяния ультразвукового поля на дефектах граничной зоны в композиционных материалах
2.5 Нормальные волны в металлических стержнях
Основные выводы по главе
Глава III Проектирование информационно-измерительной системы ультразвуковой диагностики объектов повышенной опасности
3.1 Аналоговые узлы ИИС
3.1.1 Особенности технического исполнения основных аналоговых узлов ИИС
3.1.2 Параметры и технические характеристики ИИС
3.2 Акустические блоки ИИС
Основные выводы по главе III
Глава /У Метрологическое обеспечение разработанной информационноизмерительной системы
4.1 Погрешности измерений при проведении ультразвуковой диагностики
с использованием построенной информационно-измерительной системы

4.2 Определение основных параметров ультразвука в исследуемых
образцах
Основные выводы по главе IV
Глава V Экспериментальные исследования параметров качества с использованием информационно-измерительной системы ультразвуковой диагностики
5.1 Исследование амплитудно-частотных характеристик УЗ колебаний в стержнях
5.2 Исследование амплитудных характеристик УЗ колебаний нормальных волн в стержнях
5.3 Исследование аккумулятивного свойства УЗ колебаний нормальной волны
5.4 Исследование основных зависимостей параметров нормальных волн от напряжённо-деформированного состояния стержня (исскуственное зарождение дефекта)
5.5 Метод диагностики металлических стержней
5.6 Методика измерения внутренних напряжений с использованием нормальных волн
5.7 Определение параметров искусственно созданных дефектов
5.8 Ультразвуковое лоцирование биметаллического образца
5.9 Проведение металлографического анализа и механических испытаний биметаллических листов
5.10 Методика определения параметров качества биметаллических листов
Основные выводы по главе V
Заключение
Библиографический список
Список использованных источников
Список публикаций соискателя

Перечень условных обозначений и сокращений
НВ - нормальная волна
НУЗК - непрерывные ультразвуковые колебания а<и — предел текучести (условный), МПа ав — предел прочности, МПа 5 — относительное удлинение, % у/ — относительное сужение, %
КСи — ударная вязкость образцов (с [/-образным надрезом), МДж/м2
УЗК - ульразвуковые колебания УЗМ - ультразвуковой метод УЗ - ультразвук
НДС - напряжённо-деформированное состояние ИИС - информационно-измерительная система

;—— в пространстве R2

Интегральная форма записи уравнения рассеяния:
U(s) = U(,{s)+ f Ga(s-r)s(r)U(r)dr и ш и
(2.2)
В котором и0(5) - первичное, облучающее поле является известной всюду функцией, определяемой источником
Уравнение вида (2.3) известно в квантовой теории рассеяния как уравнение Липпмана-Швингера[25]. Оно справедливо всюду, для любого в е . Однако, полное поле (Лу) известно лишь в области измерения У и
неизвестно в области рассеяния. Учитывая это обстоятельство, уравнение (2.2) следует записать дважды - в виде системы интегральных уравнений:
В системе (2.4) - (2.5) функции U(y),U0(y),lJ0{r) являются известными - U(y) измеряется на приёмной апертуре У, a Unfy) и Uo(r) вычисляются из (2.3). Функции s(r) и U(r) подлежат оценке. Необходимость попутного определения U(г) при решении ОЗР резко осложняет задачу, делая её нелинейной по искомым функциям, входящим в (2.4) - (2.5) мультипликативно. Вторая неприятность заключается в том, что поле U(r) является, вообще говоря, более быстро осциллирующей функцией, чем s(r). Длина волны зондирующего поля должна быть меньше, чем характерный размер фрагментов е(г), подлежащих восстановлению, что вытекает из естественного физического требования, обеспечивающего разрешение мелких деталей s{r). Это соображение приводит к необходимости восстанав-
Uq(s)= I GQ(s-x)f0(x)dx
(2.3)
U(y) = U0(y)+ J G0(y-r)e(r)U(r)dr
(2.4)
U{r)-U{r)+ J G(r-r )s(r )U(r )dr , ye Y; r,r e5R (2.5)