Наше портфолио 2019 г.
Список публикаций 2019 г., описывающих примеры применения оборудования, выпускаемого нашей компанией:
D.S. Bals, L.A. Vinogradov, Yu. Soldatova (TTS LNK Industries, Riga, Latvija; Riga Technical University Institute of Civil Aviation, Riga, Latvija). Quality control of multi-pass weld by means of acoustic emission. Machines. Technologies. Materials. 2019. V. 13. No. 6. Pp. 263-265. https://stumejournals.com/journals/mtm/2019/6/263.full.pdf (full text). https://stumejournals.com/journals/mtm/2019/4/152.full.pdf (full text)
Abstract
The article proposes a method of assessing the quality of multi-pass weld by acoustic emission. The AE method involves the identification of developing defects at the stage of stress changes in the material, as well as in the statically loaded state. In the process of control two independent data collection systems were used, which worked in the process of testing synchronously. The selected method of control of the object has a number of advantages over other methods of NDT.
E. Klyuchka, D. Kuznetsov, V. Dudnik, A. Lukyanov, V. Gaponov (Don State Technical University, Rostov-on-Don; Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk). New methods of seeds functional state and activity control for the development of the biotechnical feedback concept. AIP Conference Proceedings 2188, 030015 (2019); DOI: 10.1063/1.5138408. https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5138408 (full text). eLibrary ID: 43229414
Abstract
The practical implementation of the methods of analysis of the functional state of the biotechnological system is considered. It is shown that the indicator of habitat assessment can be the plants themselves, which reflect all the changes. Biotechnical feedback is a source for the Databases formation in the biotechnological system. The hypothesis was offered that the productivity of plants, which depends on three elements of the light environment (spectrum, intensity, time of exposure). A system for experimental studies on light stimulation of vegetable and green crops has been developed. The results of studies showing the influence of different light stimulation spectra are presented. Method of acoustic signals of seeds (method of acoustic emission in a liquid) was proposed to determine the functional activity of seeds. An experimental system was created to detect the generated acoustic waves at the initial stage of plant ontogenesis. Thus biotechnological systems for growing plants in an artificial microclimate should be built on the basis of biotechnical feedback.
Ryakhovskikh I. V. (Gazprom VNIIGAZ LLC). Regularities of the near-neutral pH stress corrosion cracking of gas pipelines. Научно-технический сборник Вести газовой науки. 2019. No 3(40). P. 43-59. http://www.vesti-gas.ru/sites/default/files/attachments/vgn-3-40-2019-043-059.pdf (full text). eLibrary ID: 42517478 (full text)
Abstract
The article considers stress corrosion cracking (SCC) prediction models for pipes steels describing main stages of the process, their rates and implementation conditions. A number of tests, namely: electrochemical, corrosion-mechanical, mechanical, operational life tests, X-ray tests of layer-by-layer texture and residual stresses, analysis of micro and dislocation structure, were carried out for Х70-steel pipes manufactured in Germany and USSR, after these pipes had been operated within the gas pipelines for a long time. It was shown that the texture nonuniformity of steels and residual process stresses in pipes are the parameters characterizing resource for growth or slowdown of cracks at initial stages. The cyclic tests did not identify any indicators of fatigue growth and significant changes of dislocational structure in the areas close to the cracks ~0,2δ deep (where δ is the pipe wall thickness). During static and low-amplitude cyclic loads in the test environment with рН = 5,5…7,0 the rate of crack growth accelerates with available component (sulfide, carbonate, or phosphate) stimulating the anodic dissolution.It was found out that SCC-cracks not deeper than 0,2δ were not dangerous for pipelines reliability;on exposure of corrosion environment the forecasted growth rates of such defects did not exceed0,3…0,4 mm per year, apart from cracks located in the welded joints and along the weld-fusion line. Growing of the 0,2δ deep SCC-cracks would stop without electrolyte.
Zhang, J., Shen, G., Yuan, Y., Shen, Y., Wu, Z. (China Special Equipment Inspection and Research Institute, Beijing, China). Comparative Analysis of the International Status of Acoustic Emission Equipment Performance Testing. WCAE-5 Guangzhou, China, November 5-8, 2019. In: Shen, G., Zhang, J., Wu, Z. (eds) Advances in Acoustic Emission Technology. Springer Proceedings in Physics, vol 259. Springer, Singapore. DOI: 10.1007/978-981-15-9837-1_4
Abstract
The good performance of acoustic emission equipment is an important guarantee for the reliability of test results. With the continuous improvement of the research and development technology of acoustic emission instruments and sensors, the performance testing methods and standards are also constantly improving. The international status of acoustic emission instruments and sensors performance testing was introduced. In terms of testing standards, a detailed comparison was carried out. The commonalities and differences of test methods in various countries were put forward to provide references for testers and users of acoustic emission equipment
Алешин А. Н. Территория NDT. Промышленный форум "Неразрушающий контроль. Испытания. Диагностика". Наноиндустрия. 2019. Т. 12. № 3-4(90). С. 230-232. DOI 10.22184/1993-8578.2019.12.3-4.230.232. https://www.nanoindustry.su/files/article_pdf/7/article_7481_278.pdf (полный текст). eLibrary ID: 41071462
Аннотация
Под эгидой Российского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике прошел VI Международный промышленный форум, состоявший из четырех частей - выставки средств и технологий неразрушающего контроля и технической диагностики, пленарного заседания, специализированных круглых столов и презентаций промышленных технологий.
Б. В. Артемьев, П. Е. Клейзер, В. И. Матвеев (МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва; ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр»; ООО «Издательский дом «Спектр», Москва). Форум «Территория NDT – 2019». Контроль. Диагностика. 2019. № 6. С. 4-16. DOI 10.14489/td.2019.06.pp.004-016. eLibrary ID: 38534156
Аннотация
Представлен краткий информационный обзор по мероприятиям форума «Территория NDT – 2019», который прошел с 4 по 6 марта 2019 г. в Центральном выставочном комплексе «Экспоцентр», в Москве. Выставку приборов и средств НК и ТД сопровождала деловая программа. В рамках форума были проведены круглые столы по актуальным проблемам неразрушающего контроля и технической диагностики. Основой форума стала выставка. Спектр оборудования, демонстрируемого на выставке, каждый год изменяется. Кроме оборудования для неразрушающего контроля и технической диагностики на стендах экспонентов начинает появляться современная контрольно-измерительная, испытательная и аналитическая техника. В этом году чувствовалась ориентация на высокотехнологические решения для авиационной и ракетно-космической отрасли, военно-промышленного комплекса, машиностроительной, металлургической, нефтегазовой и других отраслей промышленности. Традиционно состоялся конкурс специалистов по НК.
Буйло С.И. (Институт математики, механики и компьютерных наук им. И.И. Воровича Южного федерального университета). Физико-механические, химические и статистические аспекты акустической эмиссии. Известия Алтайского государственного университета. 2019. № 1 (105). С. 11-21. DOI 10.14258/izvasu(2019)1-01. http://izvestiya.asu.ru/article/view/(2019)1-01/4024 (полный текст). eLibrary ID: 37081063 (полный текст)
Аннотация
Представлен обзор по разрабатываемому междисциплинарному подходу к эффекту акустической эмиссии (АЭ), позволяющему создание эффективных методов восстановления параметров процессов структурных преобразований и накопления повреждений по регистрируемым сигналам сопутствующей АЭ. Суть подхода состоит в использовании кинетической концепции прочности, пуассоновской модели процесса дефектообразования и обнаруженных экспериментально физико-механических особенностей явления АЭ (включая статистические параметры, устойчивые в силу ряда предельных теорем случайного процесса АЭ). Результаты получены с использованием элементов физики конденсированного состояния, теории упругости, физики прочности, механики разрушения, статистической радиофизики и теории потоков случайных событий. Приведены особенности АЭ в ходе физико-химических процессов в жидких средах. Разработанные методы и алгоритмы позволяют существенно повысить точность и достоверность результатов оценки параметров процессов структурных преобразований в материалах по данным сопутствующей АЭ.
Буйло С.И., Кузнецов Д.М., Гапонов В.Л. (Институт математики, механики и компьютерных наук им. И.И. Воровича Южного федерального университета (ЮФУ), Ростов-на-Дону; Южно-российский государственный политехнический университет (НПИ), Новочеркасск; Донской государственный технический университет (ДГТУ)). Акустико-эмиссионный мониторинг неравновесной стадии процесса электролиза. Дефектоскопия. 2019. № 11. С. 16-20. DOI: 10.1134/S0130308219110022. https://sciencejournals.ru/issues/defskop/2019/vol_2019/iss_11/DefSkop_1911002Builo/DefSkop_1911002Builo.pdf (полный текст). eLibrary ID: 41213423 (полный текст) / S. I. Builo, D. M. Kuznetsov, V. L. Gaponov (Vorovich Institute of Mathematics, Mechanics, and Computer Science, Southern Federal University, Rostov-on-Don; Platov South-Russian State Polytechnic University, Novocherkassk; Don State Technical University, Rostov-on-Don). Acoustic-Emission Monitoring of Nonequilibrium Stage of Electrolysis. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2019. Vol. 55. No 11. P. 803-807. DOI 10.1134/S1061830919110032. eLibrary ID: 43250130
Аннотация
Рассмотрены особенности применения метода акустической эмиссии (АЭ) для контроля процесса электролиза. Описана динамика изменения АЭ на неравновесной стадии процесса электролитического осаждения меди из сульфатного электролита. Показано, что метод АЭ позволяет оценить кинетику процесса электролиза и диагностировать его неравновесную стадию. Предложены основы метода определения динамики процесса электролиза в реальном времени по параметрам сопутствующего ультразвукового излучения.Abstract
We consider some features of applying the method of acoustic emission (AE) for monitoring electrolysis. The dynamics of changes in AE at the nonequilibrium stage of electrodeposition of copper from a sulfate electrolyte is described. It is shown that the AE method allows one to evaluate the kinetics of electrolysis and recognize its nonequilibrium stage. The foundations of a method for determining the dynamics of electrolysis in real time based on the parameters of the concomitant emission of ultrasound are proposed.
Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Панков А.В., Калинин А.Г. (Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН; Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского). Применение методики ранней диагностики повреждений при исследовании авиационной панели. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 6. С. 53-63. DOI 10.26896/1028-6861-2019-85-6-53-63. https://www.zldm.ru/jour/article/view/1008/846 (полный текст). eLibrary ID: 38496992 (полный текст)
Аннотация
Приведены результаты применения разработанной в ИМАШ РАН методики ранней диагностики скрытого повреждения в авиационной панели из композитного материала при стендовых испытаниях на растяжение. Оценены возможности разработанной методики и программного продукта для выявления повреждения на ранней стадии нагружения панели в условиях упругого деформирования материала с применением хрупкого тензопокрытия, трещины в котором регистрировали синхронно с применением высокоскоростной видеокамеры «Видеоспринт» и акустико-эмиссионной системы A-Line 32D. В ходе эксперимента по выявлению подповерхностного дефекта (надреза среднего стрингера) в авиационной панели протестирована разработанная в ИМАШ концепция выявления повреждений на ранней стадии нагружения в условиях упругого деформирования материала конструкции. При этом тестировали не только методику, но и специально разработанное для кластерного анализа и классификации регистрируемых локационных импульсов программное обеспечение (ПО), а также оборудование и ПО для синхронной записи потоков видеоизображений и массивов акустико-эмиссионных (АЭ) данных. Синхронная регистрация потоков видеоизображений и импульсов АЭ позволила точно контролировать процесс трещинообразования в тензопокрытии на этапах эксперимента, а структурно-феноменологический подход при классификации регистрируемых массивов данных АЭ – отслеживать основные тренды накопления повреждений на разных структурных уровнях и идентифицировать источники их излучения. Комплексное использование оксидного тензопокрытия, высокоскоростной видеосъемки, синхронизированной с системой АЭ контроля, дало возможность в процессе мониторинга состояния авиационной панели при уровне нагрузки P =90 кН, составляющей примерно 12 % от предельной, точно диагностировать область подповерхностного дефекта, выявлять распределение наибольших главных деформаций в области трещинообразования хрупкого покрытия, проводить их количественную оценку и идентифицировать основные источники излучения АЭ сигналов.
Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Чернов Д.В., Махутов Н.А., Иванов В.И. Способ моделирования переходных процессов накопления повреждений в диагностируемом объекте и устройство бифуркационной модели. Патент на изобретение RU 2704575, 29.10.2019. Заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН). Заявка № 2019103430 от 07.02.2019. eLibrary ID: 41323015 (полный текст) / Vasilev I.E., Matvienko Yu.G., Chernov D.V., Makhutov N.A., Ivanov V.I. Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model. Russian patent №2704575 (2019). eLibrary ID: 41323015
Аннотация
Использование: для моделирования неустойчивых переходных процессов накопления повреждений в диагностируемом объекте с регистрацией точек структурной и системной бифуркации. Сущность изобретения заключается в том, что для регистрации динамики переходных процессов при формировании насыпного конуса и изменения их тренда в точках структурной и системной бифуркации, вследствие накопления критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, предлагается с применением конической поверхности искусственно создавать условия обрушения гранулята при малой толщине формируемого слоя δ=10-20 мм, а временное стробирование переходных процессов осуществлять посредством синхронной записи видеоизображений и массивов локационных импульсов, регистрируемых с применением акустико-эмиссионного мониторинга, ежесекундно разделяя сигналы АЭ на кластеры нижнего, среднего и верхнего энергетического уровня, подсчитывая частоту их регистрации ωi=H,C,B и процентное содержание Wi=H,C,B, фиксируя на графиках динамику этих параметров и изменение тренда переходных процессов в точках структурной и системной бифуркации, подтверждая моменты их регистрации кадрами высокоскоростной видеосъемки. Технический результат: обеспечение возможности моделирования динамики изменения тренда накоплений повреждений в точках структурной и системной бифуркации, возникающих в диагностируемом объекте.Abstract
Field: simulation of processes. Substance: use to simulate unstable transient processes of damage accumulation in a diagnosed object with registration of points of structural and system bifurcation. Summary of invention consists in the fact that to record dynamics of transient processes during formation of bulk cone and change of their trend at points of structural and system bifurcation, due to accumulation of critical mass of granulate at apex of cone, its settling under action of own weight and subsequent avalanche caving, it is proposed to create conditions of conic surface collapse of granulate at low thickness of formed layer δ=10–20 mm, and time strobing of transient processes is carried out by synchronous recording of video images and arrays of local pulses, recorded using acoustic emission monitoring, every second separating AE signals into clusters of lower, middle and upper energy level, by counting frequency of their registration ωi=L,M,U and percentage content Wi=L,M,U, fixing the dynamics of these parameters on the graphs and changing the trend of transient processes at the points of structural and system bifurcation, thus confirming the moments of their recording with frames of high-speed video filming. Effect: possibility of simulating the dynamics of changing trend of accumulation of damages in points of structural and system bifurcation occurring in the diagnosed object.
Галченко Ю.П., Лейзер В.И., Высотин Н.Г., Якушева Е.Д. (МГИ НИТУ «МИСиС»). Обоснование методики лабораторных исследований вторичного поля напряжений при создании и применении конвергентной горной технологии подземной разработки каменной соли. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2019. № 11. С. 35-47. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-35-47. https://giab-online.ru/files/Data/2019/11/15735540875dca87a7768cd4.54382480.pdf (полный текст). eLibrary ID: 41422667
Аннотация
В качестве экспериментальной проверки сформулированных общих подходов создания и проектирования конвергентных горных технологий в настоящее время проводится комплекс теоретических исследований и виртуальных экспериментов с использованием физических и численных моделей в программном комплексе Map3D. При разработке месторождений конвергентными горными технологиями, например, при формировании в массиве горных пород сотовых горных конструкций напряженно-деформированное состояние вмещающего их массива будет изменяться в процессе ведения горно-капитальных, горно-подготовительных и очистных работ. Для проведения лабораторных исследований каменной соли возникла необходимость составить план и написать методику проведения экспериментов с описанием используемых методов получения данных (системы мониторинга образцов). Лабораторные исследования основываются на использовании подготовленных для проведения экспериментов образцов каменной соли, гидравлического пресса для создания горного давления и системы мониторинга с применением преобразователей акустической эмиссии и тензорезистивных датчиков для измерений величины деформаций. Оборудование позволяет получить общую картину и изучить напряженно-деформированное состояние элементарного блока, применив теории подобия и размерности, сделать выводы о влиянии параметров образующихся в литосфере техногенных полостей на развитие геомеханических процессов в окружающем массиве.
С. М. Ельцова, Н. А. Смирнов, Р. З. Мухаматуллин (Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень). Изучение влияния режима термической обработки на сигнал акустической эмиссии стали марки Ст3. Материалы Международной научно-практической конференции молодых исследователей им. Д. И. Менделеева, Тюмень, 22–26 октября 2019 года. Ответственный редактор А. Н. Халин. Тюмень: Тюменский индустриальный университет. 2019. Т. 2. С. 15-17. https://www.tyuiu.ru/wp-content/uploads/2018/03/Materialy-konferentsii-im.-D.-I.-Mendeleeva-2018-Tom-2.pdf (полный текст). eLibrary ID: 42409743
Иванов В.И. Об истории развития метода акустико-эмиссионной диагностики. Территория NDT. 2019. №1. Стр. 44-51. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/01_2019/tndt_2019_01.pdf (полный текст)
Аннотация
Кратко описано развитие метода акустической эмиссии в СССР и РФ, перечислены организации и специалисты, участвовавшие в процессе развития метода АЭ в ХХ веке.
З. Ф. Исмагилова, Т. А. Хуснуллина, Е. А. Созонтова (Альметьевский государственный нефтяной институт). Проведение технического диагностирования и анализ безопасности вертикального стального сварного резервуара для товарной нефти РВСП-10000. Достижения, проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли : Материалы IV Международной научно-практической конференции, Альметьевск, 16–18 октября 2019 года. Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2019. С. 318-322. eLibrary ID: 42540002 (полный текст)
Аннотация
В работе приведены результаты технического диагностирования стального резервуара с понтоном, рассмотрена методика проведения диагностики, практически весь жизненный цикл периода эксплуатации резервуара. Выявлены дефекты несовместимые с дальнейшей работы резервуара и даны рекомендации по дальнейшей эксплуатации.
Казначеев П.А., Белобородов Д.Е., Майбук З.Ю.Я., Матвеев М.А., Афиногенова Н.А. (Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта (ИФЗ) РАН; Геофизическая обсерватория «Борок» (ГО «Борок») ИФЗ РАН). Исследование процесса термической литификации сопочной брекчии методом акустической эмиссии. Физико-химические и Петрофизические исследования в науках о земле. Материалы конференции. Москва, Борок, 23–27 сентября 2019 года. Москва, Борок. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук. 2019. С. 130-133. http://www.igem.ru/petromeeting_XX/tbgdocs/sbornik_2019.pdf (полный текст). eLibrary ID: 40938728 (полный текст)
Казначеев П.А., Белобородов Д.Е., Майбук З.-Ю.Я., Матвеев М.А., Афиногенова Н.А. (Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва; Геофизическая обсерватория “Борок” – филиал Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Ярославская обл.) О возможности лабораторного выделения стадий и условий высокотемпературного обжига сопочной брекчии при помощи метода акустической эмиссии. Наука и технологические разработки. 2019. Т. 98. № 2. С. 5-24. DOI: 10.21455/std2019.2-1. eLibrary ID: 42854827 / P. A. Kaznacheev, D. E. Beloborodov, Z.-Yu. Ya. Maibuk, M. A. Matveev, N. A. Afinogenova (Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; Borok Geophysical Observatory, Schmidt Institute of Physics of the Earth RAS, Russian Academy of Sciences, Yaroslavl region, Russia). Laboratory Possibility for Revealing Stages and Conditions of High-Temperature Firing of Mud Breccia Using Acoustic Emission. Seism. Instr. 56, 399–410 (2020). DOI: 10.3103/S0747923920040052
Аннотация
Исследовался процесс лабораторного высокотемпературного воздействия на образец сопочной брекчии Булганакского грязевулканического сопочного поля с отслеживанием акустической эмиссии (АЭ). Целью лабораторного исследования было моделирование обжига брекчии в естественных условиях при “огненном” извержении грязевых вулканов, связанном с воспламенением сопутствующих летучих углеводородов. Образец подвергался нескольким циклам нагрев-охлаждение до разных температур (максимально до ~750 °C). По анализу изменения активности АЭ в процессе нагрева было выделено несколько характерных этапов, которые предположительно сопоставлены с характерными физико-химическими изменениями. При обжиге одновременно развиваются два процесса, определяющих изменение активности АЭ, - активизация трещинообразования из-за термического расширения с одновременным увеличением хрупкости вещества и уменьшение затухания упругих волн. Предполагается, что основные изменения связаны с потерей связанной воды и окислительными процессами. При обсуждении результатов проведено их сопоставление с данными структурно-химического анализа образца. Зафиксирована неоднородность физико-химических изменений по срезу образца, что связывается с неоднородностью окислительно-восстановительных условий. Результаты говорят о влиянии на физико-химические превращения в брекчии как температуры, так и окислительно-восстановительных условий. Это может позволить оценить условия обжига и состав сопутствующих углеводородов при “огненных” извержениях грязевых вулкановAbstract
The process of laboratory high-temperature effect on the sample of mud breccia, collected in the Bulganak mud-volcanic field, was investigated using acoustic emission (AE) tracking. The laboratory study aimed to simulate the heating of breccia in natural conditions during a flaming eruption of the mud volcano, associated with the ignition of accompanying volatile hydrocarbons. The sample underwent several heating-cooling cycles with different maximum temperatures being attained (up to ∼750°C). Several characteristic stages, according to the analysis of variations in AE activity during the heating process, were identified and presumably compared to the characteristic physical and chemical alterations. During heating, two processes simultaneously developed to determine the changes in the AE activity pattern. First, due to thermal expansion with a simultaneous increase in brittleness of the material, microfracturing was activated. Second, a decrease in attenuation of elastic waves took place. We assumed that the main changes were associated with the loss of bound water and oxidative processes. When discussing the results, we compared them with the data on structural and chemical analysis. Inhomogeneous physical and chemical changes in the specimen’s thin sections, associated with the inhomogeneities of oxidation-reduction conditions, were recorded. The results indicate the influence of both temperature and oxidation-reduction conditions on physicochemical transformations in mud breccia, helping to assess the heating conditions and the composition of the associated hydrocarbons during flaming eruptions
Казначеев П.А., Майбук З.Ю.Я., Пономарев А.В. (Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва). Оборудование и методика исследования термоакустоэмиссионных эффектов памяти в горных породах. Сейсмические приборы. 2019. Т. 55. № 1. С. 29-45. DOI: 10.21455/si2019.1-2. eLibrary ID: 37166169 / P. A. Kaznacheev, Z.-Yu. Ya. Maybuk, A. V. Ponomarev (Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia). Equipment and Methods for Studying Thermoacoustic Emission Memory Effects in Rocks. Seism. Instr. 55, 524–534 (2019). DOI: 10.3103/S0747923919050050
Аннотация
Термически стимулированные разрушения в горных породах активно исследуются уже более 30 лет для решения как фундаментальных, так и прикладных задач. В то же время существуют особенности, затрудняющие получение информации о развитии термических разрушений по сравнению с механическими разрушениями. В статье рассмотрены три основных проблемы – малое количество регистрируемых импульсов акустической эмиссии, различие теплового режима при нагреве и охлаждении и высокий уровень помех традиционных систем управления нагревом. Проанализированы пути их решения, предложена и разработана усовершенствованная лабораторная установка и методика исследования термически стимулированных разрушений горных породAbstract
Thermally stimulated rock failure has been actively studied for over 30 years for solving both fundamental and applied problems. At the same time, there are features that make it difficult to obtain information on the development of thermal compared to mechanical damage. The article discusses three main problems: the small number of recorded acoustic emission pulses, the difference in thermal conditions during heating and cooling, and the high level of interference from conventional heating control systems. The article analyzes ways to solve these problems and proposes and develops an improved laboratory setup and methods for studying thermally stimulated rock failure
Казначеев П.А., Майбук З.-Ю.Я., Пономарев А.В., Смирнов В.Б., Бондаренко Н.Б. (Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва). К вопросу об анализе статистики событий акустической эмиссии по данным одиночного датчика в экспериментах с термическим разрушением горных пород. Геофизические исследования. 2019. Т. 20. № 1. С. 52-64. DOI 10.21455/gr2019.1-5. https://ifz.ru/journals/gr/20-1/fulltext/05-GR-20-1.pdf (полный текст). eLibrary ID: 37177500
Аннотация
Рассмотрена задача оценки наклона графика распределения событий термоакустической эмиссии (ТАЭ) по энергиям на основе данных о распределении её импульсов по амплитудам. События ТАЭ связываются с отдельными актами микроразрушений (прежде всего, образованием и развитием трещин); импульсы ТАЭ регистрируются одиночным датчиком акустической эмиссии. Проанализировано влияние на энергию импульсов факторов, связанных с распространением упругих волн. Показано, что из этих факторов наибольшее влияние на изменение энергии импульсов оказывает поглощение упругих волн в нагреваемом образце. Рассмотрены одно- и двухзвенный законы распределения событий ТАЭ. Показано, что одинаковый наклон графика ( b-value ) у регистрируемого распределения импульсов по амплитудам и исходного распределения событий наблюдается только в случае, когда значение b-value постоянно во всем диапазоне энергий событий ТАЭ (однозвенный закон). В такой ситуации действует один характерный механизм генерации событий во всем объеме образца. В случае разного значения b-value в различных диапазонах энергий (двухзвенный закон) затухание упругих волн в образце искажает исходное распределение. Предложена методика оценки “истинного” значения b-value на основе анализа распределения регистрируемых импульсов ТАЭ в нескольких поддиапазонах амплитуд.
Костюков Е.Н., Никифорова М.С., Никифоров И.И., Вахмистров С.А., Колмаков О.В. (ФГУП Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, г. Саров). Прогнозирование прочностных характеристик деталей из энергетических материалов с использованием метода акустической эмиссии. Механика композиционных материалов и конструкций. 2019. Т. 25. № 2. С. 219-227. https://mkmk.ras.ru/wp-content/uploads/articles/2019/6_Костюков__Никифоро_170152_6.pdf (полный текст). eLibray ID: 39106226
Аннотация
Определение возможности прогнозирования прочностных характеристик деталей из энергетических материалов по результатам контроля параметров акустической эмиссии при предварительном испытании деталей нагрузками, не превышающими предельного значения, является основной целью исследований, результаты которых рассматриваются в данной статье. Проведены экспериментальные работы по исследованию процесса разрушения и механических свойств деталей из пластифицированного октогена при испытании в условиях сжатия и растяжения с использованием метода акустической эмиссии. Проведен анализ диаграмм деформирования « » и диаграмм параметров акустической эмиссии на предмет поиска «особых» точек на диаграммах акустической эмиссии, которые можно использовать в качестве основы при отработке метода прогнозирования. Выявлено, что наиболее информативными параметрами с точки зрения использования для прогнозирования предельных значений механических характеристик деталей является сумма импульсов и активность акустической эмиссии, значимые изменения которых наблюдаются в упругой области деформирования детали. Наличие на диаграмме активности акустической эмиссии «особой» точки в виде максимума позволяет вести визуальный контроль момента достижения критической нагрузки непосредственно в ходе эксперимента. Исследована возможность снижения нагрузки предварительного нагружения. На основе детального анализа диаграмм параметров акустической эмиссии и диаграмм деформирования и разбиения всего массива, полученных данных акустической эмиссии по частотам, было получено, что использование для расчета механических свойств деталей высокочастотных составляющих спектра выбросов акустической эмиссии дает возможность снизить нагрузку предварительного нагружения до уровня упругих деформаций, что позволит использовать испытанные детали для других видов исследований. Проведена серия контрольных опытов, результаты которых подтверждают возможность определения прочности деталей из пластифицированного октогена по результатам предварительного нагружения с погрешностью, сопоставимой с погрешностью определения прочности при механических испытаниях.
Кузнецов Д.М., Гапонов В.Л., Дудник В.В., Митько В.В., Жорова Ю.А. (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону; Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Ростов-на-Дону; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону). Изучение генерации ультразвуковых волн на начальном этапе онтогенеза растений. Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса : сборник научных трудов XII Международной научно-практической конференции в рамках XXII Агропромышленного форума юга России и выставки «Интерагромаш», Ростов-на-Дону, 27 февраля – 01 2019 года. Донской государственный технический университет, Аграрный научный центр «Донской». Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью "ДГТУ-ПРИНТ", 2019. С. 136-139. DOI 10.23947/interagro.2019.2.136-139. eLibrary ID: 37604096
Аннотация
Рассмотрена возможность использования метода акустической эмиссии для изучения процесса прорастание семян растений в жидкой среде. Изложена гипотеза индуцирования ультразвуковых волн, сопровождающих различные этапы роста и развития растений. Создана экспериментальная установка для обнаружения генерируемого акустического излучения на начальном этапе роста растений.
Кузнецов Д.М., Митько В.В., Жорова Ю.А., Север А.О., Магомедов М.В. (Донской государственный технический университет; Южно - Российский государственный политехнический университет). Теоретическое и экспериментальное изучение генерации ультразвуковых волн на начальном этапе онтогенеза растений. Новые информационные технологии в науке : сборник статей Международной научно-практической конференции. Иркутск, 24 ноября 2019 года. Том Часть 2. Иркутск. Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕГА САЙНС", 2019. С. 37-40. https://os-russia.com/SBORNIKI/KON-275-2.pdf (полный текст). eLibrary ID: 41376986 (полный текст)
Аннотация
Рассмотрена тема по использованию научного метода акустической эмиссии, для изучения процесса роста растений на ранних стадиях. Изложена гипотеза индуцирования ультразвуковых волн, сопровождающих различные этапы роста и развития растений. Опытным путем выявлено образование сравнительно низкочастотных ультразвуковых волн при сложении слабых высокочастотных волн, соответствующих размерам капилляров растений при случайном наборе частот с заранее выбранной модой и стандартным отклонением. Разработана экспериментальная установка для обнаружения генерируемого акустического излучения, сопровождающего капиллярное движение жидкости на начальном этапе роста растений
Кузнецов Д.М., Митько В.В., Жорова Ю., Чевдюева Е.В., Магомедов М.В. (Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ), г. Новочеркасск). Изучение акустических колебаний на начальной стадии роста (онтогенеза) растений. Общество - наука - инновации : сборник статей Международной научно-практической конференции, Оренбург, 17 июня 2019 года. Оренбург: Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕГА САЙНС", 2019. ISBN 978-5-907153-96-7. С. 114-120. https://os-russia.com/SBORNIKI/KON-259-2.pdf (полный текст). eLibrary ID: 38169592 (полный текст)
Аннотация
Рассмотрена тема по использованию научного метода акустической эмиссии, для изучения процесса роста растений на ранних стадиях. Изложена гипотеза индуцирования ультразвуковых волн, сопровождающих различные этапы роста и развития растений. Опытным путем выявлено образование сравнительно низкочастотных ультразвуковых волн при сложении слабых высокочастотных волн, соответствующих размерам капилляров растений при случайном наборе частот с заранее выбранной модой и стандартным отклонением. Разработана экспериментальная установка для обнаружения генерируемого акустического излучения, сопровождающего капиллярное движение жидкости на начальном этапе роста растений.
Лепихин А.М., Москвичев В.В., Буров А.Е., Анискович Е.В., Черняев А.П., Халиманович В.И. (Красноярский филиал Института вычислительных технологий СО РАН; Научно-производственное предприятие «СибЭРА»; АО «Информационные спутниковые системы» им. Акад. М. Ф. Решетнева). Экспериментальные исследования прочности и ресурса металлокомпозитных баков высокого давления. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1-1. С. 49-56. DOI 10.26896/1028-6861-2019-85-1-I-49-56. https://www.zldm.ru/jour/article/view/872/763 (полный текст). eLibrary ID: 36948486 (полный текст) / A. M. Lepikhin, V. V. Moskvichev, A. E. Burov, E. V. Aniskovich, A. P. Cherniaev, V. I. Khalimanovich (Krasnoyarsk Branch of the Institute of Computational Technologies, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk; Research and Production Enterprise SibERA, Krasnoyarsk; JSC Reshetnev Information Satellite Systems, Zheleznogorsk). Experimental Study of the Strength and Durability of Metal-Composite High-Pressure Tanks. Inorg Mater 56, 1478–1484 (2020). DOI: 10.1134/S0020168520150108
Аннотация
Представлены результаты уникальных экспериментальных исследований прочности и ресурса металлокомпозитного бака высокого давления. Определены механизмы разрушения и оценены характеристики прочности конструкции. Методика исследований включала испытания натурных образцов бака на прочность при кратковременном статическом, длительном статическом и циклическом нагружениях внутренним пневматическим давлением. Приведены обобщающие результаты испытаний и данные визуально-измерительного, инструментального и акустико-эмиссионного контроля процессов деформирования, накопления повреждений и разрушения натурных образцов бака. Представлен анализ прочности и жесткости конструкции при воздействии внутреннего пневматического давления. Экспериментально установлены виды предельных состояний бака и коэффициенты запаса прочности по разрушающему давлению. Исследованы особенности напряженно-деформированного состояния натурных образцов бака при циклическом и длительном статическом нагружениях. Выявлены локальные перераспределения напряжений и деформаций в слоях композитной оболочки, обусловленные наложением полей технологических напряжений, напряжений от внутреннего давления и действием слабо выраженных процессов низкотемпературной ползучести композитного материала. Установлены особенности механизмов разрушения бака с учетом процессов деформирования металлического лейнера. Представлены расчетно-экспериментальные оценки энергетического потенциала разрушения и размеров зоны поражения при разрушении бака. Обобщенный анализ результатов испытаний показал, что бак имеет высокие прочностные и ресурсные характеристики, удовлетворяющие требованиям проектной документации. Разработанная конструкция может рассматриваться как основа для создания серии баков различной емкости для использования в космических аппаратах тяжелого, среднего и легкого классов. Результаты экспериментов хорошо согласуются с данными численных расчетов напряженно-деформированного состояния и анализа механизмов разрушения, что указывает на адекватность использованных расчетных моделейAbstract
The results of unique experimental studies of the strength and service life of a metal-composite high-pressure tank are presented. The study is aimed at analyzing the fracture mechanisms and evaluating the strength characteristics of the structure. The technique included tests of full-scale samples of the tank for durability under short-term static, long-term static, and cyclic loading with internal pneumatic pressure. The generalized test results and data of visual measurements, instrumental and acoustic-emission control of deformation processes, accumulation of damage, and destruction of full-scale tank samples are presented. The strength and the stiffness of the structure exposed to internal pneumatic pressure are analyzed. The types of limiting states of the tanks are established experimentally. Variation in the stress-strain state of the tank under cyclic and prolonged static loading is considered. The specific features of the destruction mechanism of the metal-composite tank are determined with allowance for the role of the metal liner strain. The calculated and experimental estimates of the energy potential of destruction and the size of the area affected by destruction of the tank are presented. Analysis of the test results show that the tank has high strength and resource characteristics that meet the requirements of the design documentation. The experimental results are in good agreement with the results of the numerical calculations and analysis of the stress-strain state and destruction mechanisms of the metal-composite tank
Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В. (Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, Москва). Исследование кинетики разрушения однонаправленного ламината с применением акустикой эмиссии и видеорегистрации. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 11. С. 45-61. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-11-45-61. https://www.zldm.ru/jour/article/view/1105/900 (полный текст). eLibrary ID: 41374087 (полный текст) / Y. G. Matvienko, I. E. Vasil'ev, D. V. Chernov (Mechanical Engineering Research Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow). Study of the Fracture Kinetics of a Unidirectional Laminate Using Acoustic Emission and Video Recording. Inorganic Materials. 2020. Vol. 56. No 15. P. 1536-1550. DOI 10.1134/S0020168520150145. eLibrary ID: 44965094
Аннотация
Исследован процесс разрушения пакета однонаправленного ламината при растяжении с помощью акустической эмиссии и видеорегистрации. Изучена кинетика повреждений и разрушений структурных связей в однонаправленном ламинате от действия растягивающей нагрузки с применением акустической эмиссии и синхронно выполняемой видеосъемки. Установлено соответствие между происходящими разрушениями на микро-, мезо- и макромасштабном уровнях пакета ламината и регистрируемыми при этом локационными импульсами, их энергетическими параметрами, формой и спектром. Выполнено тестирование новых критериальных параметров, используемых при акустико-эмиссионном мониторинге, включающих частоту регистрации локационных импульсов в энергетических кластерах и их весовое содержание, а также методики разделения локационных импульсов на кластеры с похожими спектрами. Предложенные параметры позволяют количественно оценивать степень разрушения структурных связей конструкционного материала на всех масштабных уровнях и прогнозировать остаточную прочность изделия. Структурно-феноменологический подход, реализуемый путем разделения всего массива акустико-эмиссионных данных на энергетические кластеры, позволил контролировать степень разрушения структуры материала с применением частоты регистрации и весовое содержание локационных импульсов в кластерах нижнего, среднего и верхнего энергетических уровней. Путем сопоставления событий акустической эмиссии, регистрируемых на стадиях нагружения испытываемых образцов, с кадрами видеосъемки микроисследований накопления повреждений и разрушения структурных связей в пакете однонаправленного ламината установлено соответствие между происходящими разрушениями на микро-, мезо- и макромасштабном уровнях, генерируемыми при этом акустическими волнами и регистрируемыми преобразователями акустической эмиссии локационными импульсами, их энергетическими параметрами, формой и спектром.Abstract
The kinetics of fracture of structural bonds in a unidirectional laminate package under the effect of tensile load is studied using acoustic emission (AE) combined with video recording. A correspondence between the fractures occurring at micro-, meso-, and macroscale levels of the laminate package and the location pulses thus recorded and their energy parameters, shape, and spectrum is determined. Data on testing of the new criterion parameters used in acoustic emission monitoring, including the frequency of registration of location pulses in energy clusters and their weight content, as well as the methods providing separation of location pulses into the clusters with similar spectra related to the same or similar types of acoustic emission events, are presented. The proposed parameters and structural-phenomenological approach implemented through dividing the entire array of acoustic-emission data into energy clusters make it possible to quantify the degree of destruction of structural bonds of structural material at all scale levels and predict the residual strength of the product. Fusion of the acoustic emission events recorded at different stages of specimen loading and images of video recording of damage accumulation and fracture of the structural bonds in a unidirectional laminate package revealed the correspondence between the fracture of the composite occurring at micro-, meso-, and macroscale levels, acoustic waves thus generated and location pulses, and their energy parameters, shape, and spectrum
Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В. (Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, г. Москва). Структурно-феноменологическая концепция повреждений материалов при акустико-эмиссионном мониторинге. В сборнике: XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики Сборник трудов. В 4-х томах. 2019. Т. 3. С. 713-715. eLibrary ID: 41407928 (полный текст)
Аннотация
Разработана структурно-феноменологическая концепция повреждений конструкционных материалов, в том числе полимерного композитного материала, реализуемая в ходе акустико-эмиссионной диагностики изделия в режиме реального времени. Концепция основана на применении новых критериальных параметров, отражающих весовое содержание и частоту регистрации локационных импульсов в энергетических кластерах, характеризующих процессы разрушения структуры материала на микро-, мезо- и макромасштабных уровнях. Концепция успешно апробирована в условиях стендовых испытаний конструктивно-подобного образца авиационной панели, включающего слоистую и ячеистую структуру с сотовым полимерным наполнителем, на статическое растяжение. Обсуждены также проблемы использования волоконно-оптических сенсоров в акустико- эмиссионном мониторинге композитных материалов.
Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Панков В.А. (Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Москва, Россия; Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), Жуковский). Акустико-эмиссионный мониторинг процесса повреждения опорной стойки планера в условиях циклического нагружения. Дефектоскопия, 2019, №8, с. 24-33. DOI: 10.1134/S0130308219080037. https://sciencejournals.ru/issues/defskop/2019/vol_2019/iss_8/DefSkop_1908003Matvienko/DefSkop_1908003Matvienko.pdf (полный текст). eLibrary ID: 39162562 (полный текст) / Matvienko Y.G., Vasil’ev I.E., Chernov D.V., Pankov V.A. (Mechanical Engineering Research Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow; Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI), Zhukovskii). Acoustic-emission monitoring of airframe failure under cyclic loading. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2019, 55, 8, pp. 570-580. DOI: 10.1134/S1061830919080084. eLibrary ID: 41706288
Аннотация
Структурно-феноменологический подход, применяемый для разделения и классификации сигналов акустической эмиссии на энергетические кластеры, совместно с параметрами частоты регистрации и весового содержания локационных импульсов в кластерах, позволяет при мониторинге в режиме реального времени отслеживать основные тренды накопления повреждений на разных структурных уровнях и отделять сигналы, генерируемые при разрушении конструкционного материала, от сопутствующих механических помех и электромагнитных шумов. Приведен пример применения новых критериальных параметров для определения момента отслаивания сбегов стрингеров от полок опорной стойки планера МС-21 в условиях проведения усталостных испытаний при симметричном цикле нагружения. С применением новых критериальных параметров, разработанных методик кластерного анализа, используемых в том числе для разделения локационных импульсов в поле спектральных характеристик, установлена взаимосвязь между процессом разрушения когезионных и адгезионных связей клеевого слоя на границе скрепления сбегов стрингеров с полками опорной стойки, и генерируемыми при этом акустическими сигналами их энергией, формой и спектром.Abstract
The structural–phenomenological approach used to classify and split acoustic-emission signals into energy clusters, together with the parameters of detection frequency and weight content of location pulses in the clusters, allows real-time monitoring of main trends in damage accumulation at different structural levels and makes it possible to isolate signals generated during the failure of a structural material from accompanying mechanical interference and electromagnetic noise. An example of applying new criterion parameters to determining the moment of delamination of stringer runoffs from the shelves of the MC-21 airframe support strut under conditions of fatigue tests with a symmetric loading cycle is provided. Using the new criterion parameters and developed cluster-analysis techniques, employed, among other things, to discriminate location pulses in the field of spectral characteristics, an interconnection has been established between the process of breaking cohesive and adhesive bonds in the adhesive layer at the boundary between the stringer runoff fastening and the support strut shelves and the generated acoustic signals by their energy, waveform, and spectrum.
Махмудов Х.Ф. Разработка устройства для установки датчика акустической эмиссии в горных выработках. Успехи современного естествознания. 2019. № 10. С. 73-78. https://natural-sciences.ru/article/view?id=37216 (полный текст). eLibrary ID: 41287661 (полный текст)
Аннотация
Разработка приведенной схемы держателя датчика акустической эмиссии (ДДАЭ) вызвана необходимостью иметь возможность извлечения регистрирующих датчиков из скважины. Современный уровень развития технологий делает датчики интеллектуальным и дорогостоящим элементом системы контроля, и они уже не являются просто расходным материалом. Акустический контакт между породным массивом и датчиком может деградировать со временем по различным причинам, что вызывает необходимость их переустановки. Это обстоятельство позволяет оперативно использовать одни и те же датчики с изменением места их установки. Испытан разработанный ДДАЭ. Для обоснования выбора датчиков акустической эмиссии (АЭ) в подземных сооружениях также был изготовлен и калиброван для измерения напряжений в упругой волне пьезоприемник, в котором чувствительным элементом служила пьезопленка (эталонный пьезприемник). Этот приемник, в отличие от приемников, выполненных на базе пьезокерамических элементов, обладает существенно меньшей нелинейностью амплитудно-частотной характеристики. Проведено измерение спектрального состава отклика массива горных пород на возбуждение его ударом стального шара массой m = 4,46 кг, а также проведена оценка энергии в упругой волне, формируемой от удара шаром. Проведено сопоставление сигналов и спектров сигналов колебаний от разных датчиков при возбуждении упругой волны путем удара шаром по породе с результатами регистрации сигналов эталонным датчиком, на основе чего определены реальные амплитудно-частотные характеристики применяемых датчиков АЭ (с держателем) и энергетические параметры сигналов. Эти результаты подтвердили правильность и надежность установки держателя датчика в скважинах диаметром 76 мм на глубину 6-8 м. При этом необходимое качество акустического контакта достигнуто тщательной подготовкой скважины (промывка), использованием закладной детали, которая бетонируется в скважине, с последующей установкой на нее через консистентную смазку датчика АЭ с механическим поджимом.
Н. А. Махутов, В. И. Иванов, И. Е. Васильев, Д. В. Чернов (ООО «НИИ Транснефть»; ЗАО «НИИИН МНПО Спектр»; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)). Моделирование опасных неустойчивых состояний при формировании насыпного конуса стеклогранулята. Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2019. № 1. С. 3-21. http://lamb.viniti.ru/sid2/sid2free?sid2=J17432844 (полный текст). eLibrary ID: 37610223
Аннотация
Исследования направлены на моделирование динамических неустойчивых переходных процессов, возникающих, например, при внешних воздействиях и повреждениях в сложных объектах и конструкциях. Спектральные характеристики сигналов, регистрируемых в ходе акустико-эмиссионного мониторинга, позволяют идентифицировать точки бифуркации при переходе от накопления рассеянных повреждений на начальной стадии деградации, к появлению зародышевых микроповреждений, их стабильному развитию, объединению в макроповреждения и переходу на стадию устойчивого нарастания, достижения критического состояния, и перехода на стадию последующего лавинообразного разрушения. Эксперименты проводились на имитационной физической модели насыпного конуса стеклогранулята, позволяющей с применением акустико-эмиссионного мониторинга, синхронизированного с высокоскоростной видеосъемкой, осуществлять временное стробирование стохастического процессов накопления и обрушения слоев стеклогранулята на этапах формирования конуса
В. З. Муфтахов, А. Г. Шарипов, А. В. Тельминов (ФГБОУ ВО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева», Курган). Определение технического состояния трубопроводов методом акустической диагностики. Научно-техническое обеспечение агропромышленного комплекса в реализации Государственной программы развития сельского хозяйства до 2020 года: Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции, Курган, 18–19 апреля 2019 года. Под общей редакцией С.Ф. Сухановой. Курган: Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева, 2019. С. 320-325. eLibrary ID: 37630480 (полный текст)
Аннотация
Разработка эффективных методов диагностического обследования трубопроводов, в том числе трубопроводной арматуры, для обеспечения современного технического обслуживания по фактическому состоянию, позволяющему планировать виды и периодичность ремонтных работ при обеспечении требуемого уровня надёжности и безопасности, является актуальной. Приведена одна из современных методик определения технического состояния трубопроводов методом акустической диагностики.
Е.А.Новиков, В.Л.Шкуратник, М.Г.Зайцев (Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва). Проявления акустической эмиссии в мерзлых грунтах при одновременном влиянии на них переменных механических и термических воздействий. Записки Горного института. 2019. Т. 238. С. 383-391. DOI: 10.31897/PMI.2019.4.383. https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/13211/11965 (полный текст). eLibrary ID: 41210668 / E. А. Novikov, V. L. Shkuratnik, M. G. Zaytsev. Manifestations of Acoustic Emission in Frozen Soils with Simultaneous Influence of Variable Mechanical and Thermal Effects on Them. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 238. P. 383-391. DOI 10.31897/PMI.2019.4.383. https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/13211/11966 (full text). eLibrary ID: 41210668
Аннотация
Предметом исследования является установление фундаментальных закономерностей акустической эмиссии в мерзлых грунтах, позволяющих создать способы контроля (мониторинга) их устойчивости под действием переменных температурных полей и квазистатических механических нагрузок от расположенных на этих основаниях инженерных объектов различного назначения. Прикладная значимость таких способов – повышение скорости и снижение трудоемкости инженерно-геологических изысканий в северных регионах России, осуществляемых с целью прогноза потери устойчивости оснований зданий и сооружений для обеспечения их безопасной эксплуатации. Исследование выполнено на оригинальном аппаратурном комплексе. Дано его описание и приведены характеристики. С использованием этого комплекса изучены термоакустоэмиссионные эффекты, возникающие при многократном чередовании циклов заморозки и оттаивания грунта в ходе развития его деформированного состояния, начиная с фазы нормального уплотнения и вплоть до финальной стадии разрушения (фазы выпирания). Показано, что на основе таких информативных параметров, как термически стимулированные активность и длительность импульсов акустической эмиссии, может быть получен показатель, количественно характеризующий стадии напряженно-деформированного состояния грунтов. Приведена экспериментальная зависимость поля значений этого показателя в функции от механической нагрузки и фракционного состава испытуемого грунта. Показана качественная сходимость указанной зависимости с классической диаграммой деформирования грунтов, полученной Н.М.Герсевановым, на которой выделяются стадии уплотнения, потери устойчивости (сдвигов) и разрушения. Рассмотрены и обоснованы возможные физические механизмы и особенности формирования акустико-эмиссионного отклика на каждой из указанных стадий. Отмечено, что обоснованные в рамках проведенного исследования подходы к получению, обработке и интерпретации акустико-эмиссионной измерительной информации позволяют осуществлять контроль и мониторинг несущей способности и напряженно-деформированного состояния грунтов непосредственно в полевых условиях.Abstract
The subject of the research is to establish the fundamental laws of acoustic emission in frozen soils, which allow to create ways to control (monitor) their stability under the influence of variable temperature fields and quasistatic mechanical stress from engineering objects located on these grounds for various purposes. The applied importance of such methods is to increase the speed and reduce the complexity of engineering geological surveys in the northern regions of Russia, carried out with the aim of predicting the loss of stability of the bases of buildings and structures to ensure their safe operation. The study was performed on the original instrumental complex. Its description and characteristics are given. With the use of this complex, thermoacoustic emission effects arising from the repeated alternation of freezing and thawing cycles of the soil during the development of its deformed state, starting from the normal compaction phase and up to the final stage of destruction (the bulging phase), have been studied. It is shown that on the basis of such informative parameters as thermally stimulated activity and duration of acoustic emission pulses, an indicator can be obtained that quantitatively characterizes the stages of the stress-strain state of soils. An experimental dependence of the field of values of this indicator as a function of the mechanical stress and the fractional composition of the test soil is given. The qualitative convergence of this dependence with the classical soil deformation diagram obtained by N.M.Hersevanov is shown, where the stages of compaction, loss of stability (shifts) and destruction are highlighted. Possible physical mechanisms and features of the formation of an acoustic emission response at each of these stages are considered and substantiated. It is noted that the approaches to receiving, processing and interpreting acoustic emission measurement information, which are grounded within the framework of the study, allow to control and monitoring of the carrying capacity and stress-strain state of soils directly in the field.
В. Н. Пермяков, Л. Б. Хайруллина (Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень). Обеспечение безопасности оборудования нефтегазового комплекса с использованием комбинированной диагностики. Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2019: Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции, Севастополь, 23–26 сентября 2019 года. Под редакцией Л.И. Лукиной, Н.В. Ляминой. Севастополь: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Севастопольский государственный университет», 2019. С. 1273-1276. eLibrary ID: 42886324 (полный текст)
П. А. Подугольников, В. Ф. Поздняков, А. Н. Прудников (Белорусско-Российский университет, Могилев, Беларусь). Особенности измерения плосконапряженного состояния магнитными методами. Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии : Материалы Международной научно-технической конференции, Могилев, 25–26 апреля 2019 года. Редколлегия: М.Е. Лустенков [и др.]. Могилев: Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования "Белорусско-Российский университет", 2019. С. 322. http://e.biblio.bru.by/handle/1212121212/8990 (полный текст). eLibrary ID: 38317930
Аннотация
Как известно, магнитные методы, в частности магнитный и акустический метод эффекта Баркгаузена, коэрцитиметрический метод, имеют возможность оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) объектов. Измеряемые магнитные параметры позволяют определить одноосное механическое напряжение, но на практике наибольший интерес представляет плоское двухосное напряженно-деформированное состояние, свойственное большинству металлических промышленных конструкций. Данное исследование направлено на оценку влияния тензорной природы сложного напряженно-деформированного состояния на измеряемые магнитные параметры. В качестве образца для исследования плосконапряженного состояния магнитными методами использовалась цилиндрическая обечайка, нагруженная внутренним гидравлическим давлением. Расчетное соотношение между главными напряжениями (осевым и кольцевым) составляет 0,5, нормальное напряжение ввиду незначительности не учитывалось. Для измерения магнитного шума Баркгаузена применялся анализатор «Интроскан», акустического шума Баркгаузена – комплекс акустико-эмиссионный A-Line, коэрцитивной силы – магнитный структуроскоп КРМ-Ц-К2М. Величина приложенных механических напряжений устанавливалась гидравлическим давлением и регистрировалась тензометрической станцией. В ходе экспериментов получены зависимости магнитных параметров от НДС в направлении действия главных напряжений при плосконапряженном состоянии. Зависимости не противоречат калибровочным кривым, построенным для одноосного растяжения аналогичных образцов металла. При исследовании образца вклад главных напряжений в результат измерения однозначно определить не удалось, так как зависимость магнитных параметров от главных напряжений имеет достаточно высокую неопределенность. Однако плоское напряженно-деформированное состояние объекта может быть оценено по разности измеренных магнитных параметров в двух ортогональных направлениях и приведено к эквивалентному напряжению Мизеса.
П. А. Подугольников, А. Н. Прудников (Белорусско-Российский университет, Могилев, Беларусь). Реализация метода магнитоакустических шумов для контроля ферромагнетиков. Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии : Материалы Международной научно-технической конференции, Могилев, 25–26 апреля 2019 года. Редколлегия: М.Е. Лустенков [и др.]. Могилев: Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования "Белорусско-Российский университет", 2019. С. 321. http://e.biblio.bru.by/handle/1212121212/8989 (полный текст). eLibrary ID: 38317928
Аннотация
Ограничение применения метода магнитоакустических шумов (МАШ) связано с недостатком опыта промышленного использования, а также с отсутствием аппаратной реализации метода контроля и должной метрологической базы: приборов промышленного изготовления для МАШ-контроля нет, существуют лишь отдельные экспериментальные установки, собранные с использованием стандартной аппаратуры. Методика исследования МАШ заключается в перемагничивании исследуемого образца линейно изменяющимся магнитным полем Н(t) и регистрации пьезопреобразователем возникающих при этом сигналов МАШ e2(t). Для построения экспериментальной установки использовалась стандартная аппаратура: анализатор напряжений и структуры металлов магнитошумовой «Интроскан» в качестве генерирующей части, акустико-эмиссионный комплекс «A-Line 32 DDM» в качестве приемно-регистрирующей. Возникающие в возбуждающем магнитном поле скачки намагниченности (шумы Баркгаузена) регистрировались акустическим пьезопреобразователем в виде сигналов МАШ. При выборе преобразователей акустических сигналов требуется учитывать особенности МАШ. Для этого проводились эксперименты на образцах с целью изучения влияния свойств материала на параметры магнитоакустического шума. Верхняя частота спектра сигналов МАШ в конструкционных сталях – 1,5...2,0 МГц, что требует применения широкополосных преобразователей. Удовлетворительные результаты с широкополосными преобразователями были получены лишь на образцах, изготовленных из стали с высоким значением магнитострикции, для большинства же конструкционных сталей отношение сигнал/шум является неприемлемой для проведения достоверного контроля. Сужение частотной полосы канала при фильтрации принятого сигнала снижает уровень шумов и увеличивает чувствительность, но одновременно уменьшает энергетические параметры полезного сигнала. Дальнейшие экспериментальные исследования показали возможность применения узкополосных преобразователей с основной частотой от 20 до 200 кГц, что существенно упрощает реализацию метода контроля на базе акустико-эмиссионного комплекса.
А. С. Потокин, Н. Н. Кузнецов, А. В. Земцовский (Горный институт – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»). Обзор методов измерения параметров акустической и электромагнитной эмиссии в массивах горных пород. Труды Кольского научного центра РАН. 2019. Т. 10. № 5-18. С. 132-138. DOI 10.25702/KSC.2307-5252.2019.5.132-138. https://rio.ksc.ru/data/documents/31_trudy_5_19.pdf (полный текст). eLibrary ID: 41757570 (полный текст)
Аннотация
Представлен обзор работ в области исследований акустической и электромагнитной эмиссии, параметры которой позволяют оценить состояние массива горных пород и осуществлять прогноз проявлений горного давления в динамической форме. В результате анализа были установлены основные преимущества и недостатки существующих методик и отмечены перспективные направления их развития.
А. В. Слободян, Ю. О. Поляков (Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск). Применение метода акустической эмиссии при диагностике стальных резервуаров. Наука промышленность оборона : труды XX Всероссийской научно-технической конференции: в 4-х томах, Новосибирск, 17–19 апреля 2019 года. Под редакцией С.Д. Саленко. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет. 2019. eLibrary ID: 41221286
Аннотация
В соответствии с требованиями промышленной безопасности для диагностики объектов нефтехимической промышленности в последнее время применяют акустико-эмиссионный метод неразрушающего контроля (НК). Рассмотрены физические процессы генерации акустических волн, условия их распространения, регистрации и расшифровки полученной информации. Приведены особенности применения метода акустической эмиссии при контроле резервуаров для хранения нефтепродуктов.
В. В. Спирягин, И. А. Меделяев, А. И. Чмыхало (Военный учебный центр при Московском авиационном институте (Национальном исследовательском университете); Военная академия РВСН имени Петра Великого). Экспериментальная оценка влияния несовершенства геометрической формы теплообменных труб на величину критического давления. Сборка в машиностроении, приборостроении. 2019. № 12. С. 531-536. eLibrary ID: 41667727 (полный текст)
Аннотация
Приведены результаты экспериментального подтверждения зависимости изменения критического давления, требуемого для деформации труб испарителя, от геометрических размеров начальных участков локальной деформации. Доказано, что для оценки технического состояния трубных пучков кожухотрубных теплообменных аппаратов возможно применение акустико-эмиссионного метода контроля. Установлено, что в качестве диагностических параметров, сигнализирующих о пластическом течении материала труб, следует использовать скорость счета и среднюю амплитуду акустической эмиссии.
Чмыхало И.А., Меделяев И.А., Челноков А.В., Спирягин В.В. (Военная академия РВСН имени Петра Великого; Военный учебный центр при Московском авиационном институте (Национальном исследовательском университете)). Разработка и применение акустико-диагностической установки для исследования параметров сигналов акустической эмиссии в теплообменных аппаратах при различных режимах эксплуатации. Сборка в машиностроении, приборостроении. 2019. № 10. С. 438-443. eLibrary ID: 41210473 (полный текст)
Аннотация
Представлена акустико-диагностическая установка для изучения и формирования базы данных параметров сигналов акустической эмиссии в различных рабочих режимах эксплуатации теплообменных аппаратов.
В. И. Шейнин, Д. И. Блохин, Е. А. Новиков, Л. В. Мудрецова (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова; ИПКОН РАН; НИТУ "МИСиС"). Исследование стадий деформирования известняка на основе акустоэмиссионных и термомеханических эффектов. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2019. № 6. С. 11-14. eLibrary ID: 42334593 / V. I. Sheinin, D. I. Blokhin, E. A. Novikov, L. V. Mudretsova (Gersevanov Research Institute of Bases and Underground Structures, Moscow; Research Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources, Russian Academy of Sciences, Moscow; National University of Science and Technology MISIS, Moscow). Study of Limestone Deformation Stages on The Basis of Acoustic Emission and Thermomechanical Effects. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2020. Vol. 56, No. 6. P. 398-401. DOI 10.1007/s11204-020-09621-y. eLibrary ID: 43242360
Аннотация
Приведены данные испытаний на одноосное сжатие образцов известняка с регистрацией данных тензометрии и параметров акустоэмиссионных и терморадиационных сигналов. Выполнен совместный анализ экспериментальных зависимостей вариаций механических и физических параметров от времени. Рассмотрены способы идентификации стадий деформирования испытываемых образцов, показана возможность комплексного использования акустических и тепловых измерений в системах мониторинга геомеханических событий в массивах скальных грунтовAbstract
The data of the uniaxial compression tests of limestone samples with the registration of the strain gauge data and parameters of acoustic emission and thermoradiation signals are presented. A joint analysis of the experimental time dependencies of the variations of mechanical and physical parameters is performed. The identification methods of the deformation stages of the test samples are considered, and the possibility of the integrated use of acoustic and thermal measurements in monitoring systems for geomechanical events in rock masses is presented
Шкуратник В.Л., Кравченко О.С., Филимонов Ю.Л. (Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва; ООО «Газпром геотехнологии», г. Москва). Экспериментальное исследование зависимостей акустико-эмиссионных и реологических характеристик каменной соли от напряжений и температуры. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2019. № 4. С. 20-26. DOI 10.15372/FTPRPI20190403. eLibrary ID: 41227628 (полный текст) / V. L. Shkuratnik, O. S. Kravchenko, Y. L. Filimonov. Stresses and Temperature Affecting Acoustic Emission and Rheological Characteristics of Rock Salt. Journal of Mining Science. 2019. Vol. 55. No 4. P. 531-537. DOI 10.1134/S1062739119045879. eLibrary ID: 43247213
Аннотация
Проведены синхронные акустико-эмиссионные и деформационные измерения в образцах каменной соли, подвергаемых одновременно различным уровням одноосного механического и ступенчато возрастающего температурного воздействия. Описано методическое и аппаратурное обеспечение таких измерений. Получены экспериментальные зависимости, отражающие изменения деформаций сдвига и активности акустической эмиссии образцов как функций от времени и температуры для различных осевых напряжений. С увеличением напряжений переход каменной соли в стадию прогрессирующей ползучести происходит при меньших температурах. Переход на каждую последующую ступень температурного воздействия сопровождается возрастанием крутизны деформаций сдвига и средней на ступени активности акустической эмиссии. Проанализированы закономерности изменения указанных параметров на стадиях установившейся и прогрессирующей ползучести каменной соли. Отмечены преимущества использования акустико-эмиссионных измерений для прогноза разрушения каменной соли вследствие прогрессирующей ползучести, а также их важность для решения задачи оценки свойств соляных горных пород в реальных термобарических условиях строительства и эксплуатации подземных хранилищ газаAbstract
Synchronized acoustic emission and strain measurements were carried out in rock salt samples subjected simultaneously to different levels of uniaxial mechanical and incrementally increasing temperature effects. Methodological and hardware support of such measurements is described. Experimental dependences are obtained, which reflect changes in shear strains and acoustic emission activity of samples as functions of time and temperature for different axial stresses. As the stresses increase, rock salt transits to the stage of progressive creep at lower temperatures. The transition to each subsequent stage of the temperature effect is accompanied by an increase in the steepness of shear strains and activity-average acoustic emission. The patterns of changes in these parameters at the stages of steady and progressive creep of rock salt are analyzed. The advantages of using acoustic emission measurements to predict rock salt failure due to progressive creep, as well as their importance for solving the problem on estimating salt rocks properties in real thermobaric conditions for the construction and operation of underground gas storages are noted.
Об утверждении типов средств измерений. Мир измерений. 2019. № 4. С. 50-53. eLibrary ID: 41465758 (полный текст)
Аннотация
В этом разделе публикуются описания типов средств измерений, которые могут использоваться в различных видах измерений. Утверждённые типы средств измерений зарегистриро ваны в Государственном реестре средств измерений и допущены к применению в Российской Федерации. Утверждение типа СИ удостоверено Свидетельством.
VI Международный промышленный форум «Территория NDT. Неразрушающий контроль. Испытания. Диагностика». Территория NDT. 2019. №2. С. 2-6. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/02_2019/tndt_2019_02_opt.pdf (полный текст)