Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Дефектоскопия, 2024, № 6

научный журнал
Покупка
Новинка
Артикул: 849782.0001.99
Доступ онлайн
3 984 ₽
В корзину
Дефектоскопия : научный журнал. - Москва : Наука, 2024. - № 6. - 84 с. - ISSN 0130-308. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2186620 (дата обращения: 03.01.2025). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ЖУРНАЛ ИЗДАЕТСЯ ПОД РУКОВОДСТВОМ ОТДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК РАН
Главный редактор Костин В.Н. — д.т.н., ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
Редакционный совет
Новиков В.А. — д.т.н., БРУ, Могилев, Беларусь
• Добман Герд — доктор, Фраунгоферовский институт, Саарбрюкен, Германия
• Клюев В.В. — академик РАН, МНПО “Спектр”, Москва, Россия
• Курмаев Э.З. — д.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Новиков В.А. — д.т.н., БРУ, Могилев, Беларусь
Редакционная коллегия
• Василенко О.Н. — к.т.н., отв. секретарь, ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Арнольд В.К. — профессор, Саарский университет, Саарбрюкен, Германия
• Вавилов В.П. — д.т.н., ТПУ, Томск, Россия
• Вайнштейн И.А. — д.ф.-м.н., УрФУ, Екатеринбург, Россия
• Галахов В.Р
. — д.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Грум Янец — профессор,  Университет Любляны, Словения
• Дымкин Г.Я. — д.т.н., ЛИИЖТ, Санкт-Петербург, Россия
• Жанг Х. — профессор, Харбинский институт технологий, Харбин, КНР
• Зацепин А.Ф. — к.т.н., УрФУ, Екатеринбург, Россия
• Крёнинг М.В. — профессор, Саарский университет, Саарбрюкен, Германия,
  профессор, университет Сан-Пауло, Бразилия
• Малдаг К. — профессор, университет Лаваля, Квебек, Канада
• Муравьев В.В. — д.т.н., ИжГТУ, Ижевск, Россия
• Ничипурук А.П. — д.т.н., ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Поволоцкая А.М. — к.т.н., ИМАШ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Ринкевич А. Б. — член-корр. РАН, ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Смирнов С.В. — д.т.н., ИМАШ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Сясько В.А. — д.т.н., СПГУ, Санкт-Петербург
• Смородинский Я.Г. — д.т.н., зам. гл. редактора, ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Василенко О.Н. — к.т.н., отв. секретарь, ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Арнольд В.К. — профессор, Саарский университет, Саарбрюкен, Германия
• Вавилов В.П. — д.т.н., ТПУ, Томск, Россия
• Вайнштейн И.А. — д.ф.-м.н., УрФУ, Екатеринбург, Россия
• Галахов В.Р
. — д.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Грум Янец — профессор,  Университет Любляны, Словения
• Дымкин Г.Я. — д.т.н., ЛИИЖТ, Санкт-Петербург, Россия
• Жанг Х. — профессор, Харбинский институт технологий, Харбин, КНР
• Зацепин А.Ф. — к.т.н., УрФУ, Екатеринбург, Россия
• Крёнинг М.В. — профессор, Саарский университет, Саарбрюкен, Германия,
  профессор, университет Сан-Пауло, Бразилия
• Малдаг К. — профессор, университет Лаваля, Квебек, Канада
• Муравьев В.В. — д.т.н., ИжГТУ, Ижевск, Россия
• Ничипурук А.П. — д.т.н., ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Поволоцкая А.М. — к.т.н., ИМАШ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Ринкевич А. Б. — член-корр. РАН, ИФМ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Смирнов С.В. — д.т.н., ИМАШ УрО РАН, Екатеринбург, Россия
• Сясько В.А. — д.т.н., СПГУ, Санкт-Петербург
Адрес редакции: 620108, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18 
Телефоны: (343) 374-05-54; 378-36-02
e-mail: defect@imp.uran.ru
Сайт журнала: http://defectoskopiya.ru
Адрес редакции: 620108, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18 
Телефоны: (343) 374-05-54; 378-36-02
e-mail: defect@imp.uran.ru
Сайт журнала: http://defectoskopiya.ru
© Российская академия наук, 2024 
© Уральское отделение РАН, 2024
© Институт физики металлов, 2024
©  Редакционная коллегия журнала
      “Дефектоскопия” (составитель), 2024 
© Российская академия наук, 2024 
© Уральское отделение РАН, 2024
© Институт физики металлов, 2024
©  Редакционная коллегия журнала
      “Дефектоскопия” (составитель), 2024 


Российская академия наук
Д Е Ф Е К Т О С КО П И Я 
№ 6
2024
Журнал ежемесячный
Основан в феврале 1965 года
Екатеринбург
СОДЕРЖАНИЕ
Акустические методы
Л.Н. Степанова, В.А. Батаев, В.В. Чернова, С.В. Шейфер. Влияние методов формования на 
дефекты в образцах из углепластика АСМ при статическом нагружении...............................................
3
Электрические методы
Цянь Чжан, Хонг Мо, Руксуэ Ли, Чэньхуа Лян, Цзюньхуа Луо. Метод неразрушающего контроля для электроемкостной томографии на основе восстановления изображений сигналов от вращающихся электродов.
........................................................................................................................................
15
Радиационные методы
C.А. Золотарев, А.Т. Таруат. Параллельная реконструкция изображений методом максимального правдоподобия c использованием графического процессора и библиотеки OpenGL.
........................
28
Электромагнитные методы
М.И. Горлов, В.А. Сергеев. Диагностика полупроводниковых изделий по параметрам низкочастотного шума.................................................................................................................................................
39
Тепловые методы
В.Г. Дегтярь, В.В. Гусев, С.Т. Калашников, Г.Ф. Костин, А.И. Новиков, В.И. Хлыбов. 
Изменение свойств материалов и тепловлажностных режимов при длительных сроках эксплуатации 
изделий и диагностика зависимостей теплофизических характеристик от темпов нагрева..................
46
По материалам XXXV Уральской конференции «Физические методы неразрушающего 
контроля (Янусовские чтения)»
М.В. Сясько, И.П. Соловьев, П.В. Соломенчук. Технологии автоматической градуировки и 
поверки двухпараметровых вихретоковых толщиномеров диэлектрических покрытий........................
58
С.Г. Сандомирский. Моделирование безгистерезисной кривой намагничивания ферромагнитного материала и использование его результата для магнитного структурного анализа.
.......................
63
А.В. Батуева, О.Н. Василенко, В.Н. Костин. Оптимизация мест расположения датчиков поля и 
потока в приставных преобразователях магнитных структуроскопов.
.....................................................
69
О.А. Колганов, К.И. Доронин, А.С. Голев. Оптимизация параметров первичного преобразователя прибора динамического инструментального индентирования с дифференциальной катушкой.
..............................................................................................................................................................
74
Информация.
.............................................................................................................................................
79




Акустические методы
УДК 620.179.17:539.422.5: 534.2
ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ ФОРМОВАНИЯ НА ДЕФЕКТЫ В ОБРАЗЦАХ
ИЗ УГ
ЛЕПЛАСТИКА АСМ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
© 2024 г.   Л.Н. Степанова1,*, В.А. Батаев2, В.В. Чернова3, С.В. Шейфер1
1 ФАУ «Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина», 
Россия 630051 Новосибирск, ул. Ползунова, 21
2 Новосибирский государственный технический университет,  
Россия 630064 Новосибирск, пр-т К. Маркса, 20
3 Сибирский государственный университет путей сообщения,  
Россия 630049 Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191
E-mail: *akustika2063@yandex.ru
Поступила в редакцию 30.01.2024; после доработки 25.04.2024
Принята к публикации 24.05.2024
Проведены статические испытания образцов из углепластика АСМ, изготовленных методами автоклавного и 
вакуумного формования. Для контроля дефектов применялись акустические методы (акустико-эмиссионный и ультразвуковой), тензометрия и выполнялся микроанализ шлифов. Локация сигналов акустической эмиссии в области 
концентратора напряжений позволила определить, что при автоклавном формовании количество дефектов в десять 
раз меньше, чем при вакуумном. Ультразвуковой и акустико-эмиссионный методы, тензометрия и микроанализ позволили определять структуру углепластика АСМ, координаты дефектов и их тип. При контроле ненагруженных образцов, выполненных вакуумным формованием, обнаружены производственные дефекты, которые при статическом 
растяжении увеличивались в размерах и приводили к зарождению новых разрушений. В образцах, изготовленных 
методом автоклавного формования, производственные дефекты не обнаружены. Микроанализ образцов, произведенных вакуумным методом, выявил дефекты, связанные с разрушением волокон, растрескиванием матрицы, расслоением. Испытания образцов, выполненных автоклавным формованием, показали, что дефекты в них практически 
отсутствуют. 
Ключевые слова: углепластик, вакуумное и автоклавное формование, акустическая эмиссия, ультразвуковой контроль, тензометрия, микроанализ структуры углепластика.
INFLUENCE OF MOLDING METHODS ON DEFECTS IN CARBON FIBER 
SAMPLES AFM UNDER STATIC LOADING
© 2024    L.N. Stepanova1,*, V.A. Bataev2, V.V. Chernova3, S.V.  Sheifer1
1FAI Siberian Aeronautical Research Institute named after S. A. Chaplygin,
Russia 630051 Novosibirsk, Polzunova st., 21
2 The Novosibirsk State Technical University,
Russia 630064 Novosibirsk, K. Marx avenue, 20 
3 The Siberian Transport University, 
Russia 630049 Novosibirsk, D. Kovalchuk street, 191
E-mail: *akustika2063@yandex.ru
Samples from domestic ACM carbon fiber made by autoclave and vacuum forming under static loading were studied. To 
control defects, acoustic methods (acoustic emission, ultrasonic), strain metering were used and microanalysis of their thin 
sections was carried out. The location of acoustic emission signals in the region of the stress concentrator made it possible 
to determine that in autoclave molding their number is ten times less than in vacuum. The ultrasonic method and acoustic 
emission made it possible to determine the structure of carbon fiber, the coordinates of defects and their type. During the 
control of unloaded samples made by vacuum molding, manufacturing defects were found that, when stretched statically, 
increased in size and led to the initiation of new failures. In autoclave-formed samples, manufacturing defects were not 
found. Microanalysis of vacuum samples revealed defects associated with fiber failure, matrix cracking, and delamination. 
Autoclave tests showed that the number of defects and their dimensions were significantly reduced.
Keywords: carbon fiber, vacuum and autoclave molding, acoustic emission, ultrasonic testing, tensometry, microanalysis 
of carbon fiber structure.
DOI: 10.31857/S0130308224060063
ВВЕДЕНИЕ
Для авиационной промышленности в настоящее время разрабатывается большое количество новых марок углепластиков. Механические свойства композиционных материалов (КМ) 
под влиянием нагрузок (статических, циклических, ударных) и климатических факторов (тем
Л.Н. Степанова, В.А. Батаев, В.В. Чернова, С.В. Шейфер
пературы, влажности) со временем изменяются [1—3]. Задача раннего обнаружения дефектов в 
КМ является актуальной, а ее решение связано с их прочностными исследованиями при статическом воздействии нагрузок. 
В авиационной отрасли при изготовлении деталей из КМ наиболее широко применяются 
методы автоклавного и вакуумного формования [4—5]. Автоклавная технология позволяет изготавливать крупногабаритные изделия с низкой пористостью пластиков и высокими требованиями к их качеству. При изготовлении слабо нагруженных изделий из КМ используется вакуумное формование. Однако из-за приложения меньшего внешнего давления при формовании они 
проигрывают по эксплуатационным характеристикам по сравнению с автоклавным методом. 
К достоинствам вакуумного метода относят простоту и минимальные затраты на подготовку и 
проведение процесса формования. Выявление дефектов на ранней стадии развития разрушения 
образцов, выполненных из композитов, изготовленных методами автоклавного и вакуумного 
формований, является актуальной задачей.
При прочностных испытаниях образцов из КМ часто используется метод акустической 
эмиссии (АЭ), так как он является наиболее чувствительным и осуществляет локацию дефектов 
в режиме реального времени, определяется тип разрушения, степень опасности и т.д. К основным информативным параметрам сигналов АЭ относится локация, структурный коэффициент, 
энергетический параметр MARSE, доминантные частоты [6—9].
Цель работы — определение локации и типа дефектов при статическом нагружении образцов из углепластика АСМ, изготовленных способами автоклавного и вакуумного формований, 
с использованием ультразвукового, акустико-эмиссионного методов, тензометрии и микроанализа структуры углепластиков.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Статические испытания образцов проводили из углепластика АСМ 102-С130UD (АСМ) с 
укладкой монослоев [±45/0/90/0/+45/0/–45/0/+452/0/45/0/+45/0/90/0/±45] и геометрическими 
размерами 600 × 100 × 2,7 мм. В центре образцов выполнялось сквозное отверстие диаметром 
12 мм, являющееся концентратором напряжения. Исследовались две группы образцов из данного углепластика, изготовленные методами вакуумного и автоклавного формования. В табл. 1 
приведены значения максимальных статических нагрузок, прикладываемых к образцам, установленным в гидравлическую нагружающую машину MTS-50. 
Нагрузка изменялась ступенчато с выдержкой на каждой ступени в течение Δt = (1,5– 
– 2) мин. До нагрузки, равной Р = 70 кН, ее увеличение осуществлялось через интервал, равный ΔР1 = 10 кН, а после достижения 70 кН — через интервал ΔР2 = 5 кН. Контроль за процессом разрушения образцов осуществлялся с использованием ультразвукового (УЗ), АЭ и 
тензометрического методов. Кроме того, после испытаний образцов проводился микроанализ 
их структуры.
Для регистрации АЭ-информации на каждый образец устанавливались четыре преобразователя акустической эмиссии (ПАЭ) типа GT300, подключенных к микропроцессорной системе СЦАД-16.12 [8—10]. Деформация в образцах, где были наклеены проволочные тензодатчики типа ПКС-8 сопротивлением R = 120 Ом, базой L = 10 мм, коэффициентом тензочувствительности K = 2,12 (свидетельство Федерального агентства по техническому регулированию 
и метрологии RU.C.28.007 № 54961, регистрационный номер 57245—14), измерялась быстродействующей микропроцессорной тензометрической системой «Динамика-3» (сертификат 
 
№ 66973—17).
При УЗ-контроле дефектоскоп OmniScan одновременно со сбором массива А-сканов проводил их томографическую обработку. Результаты контроля отображались как виды и сечения 
объекта контроля, а именно сканы (развертки) типа В, С и D по трем координатным осям: оси 
сканирования S, оси индексирования I, оси ультразвука (глубины залегания) U. По результатам 
исследований определено, что метод, основанный на ультразвуковых фазированных решетках, 
и оборудование Omniscan являются оптимальными для оценки и оформления результатов контроля. При этом контроль фазированными решетками имеет преимущества перед обычным УЗконтролем, так как он позволяет обследовать геометрически сложные детали без необходимости перемещения объекта или датчика и получать реальные изображения положения и размеров 
обнаруженных дефектов [12, 13].
Локация сигналов АЭ в области отверстия начиналась при нагрузках, составляющих более 
50 % от разрушающего значения. Образцы не доводились до полного разрушения, так как после нагружения они подвергались микроанализу структуры углепластика АСМ на растровом 
электронном микроскопе Carl Zeiss EVO 50 XVP с увеличением до 1 млн крат, с разрешающей 
способностью 2 нм, при ускоряющих напряжениях  от 5 до 20 кВ. 
Дефектоскопия     № 6      2024


	
Влияние методов формования на дефекты в образцах из углепластика АСМ...	
5
Т а б л и ц а  1
Значения максимальных нагрузок, полученных при статических испытаниях образцов из углепластика АСМ
Номер группы
Номер образца
Технология изготовления
Максимальная нагрузка, кН
Нагрузка начала локации 
в области отверстия, кН
1
1
Вакуумное формование
110
50
3
115
30
2
2
Автоклавное формование
115
70
4
125
50
На рис. 1 показана локация сигналов АЭ, зарегистрированных для образцов из углепластика АСМ [9]. В процессе увеличения статической нагрузки выявлены особенности, характерные для каждого метода формования углепластика АСМ. Локация сигналов в области отверстия образца 1, выполненного с использованием вакуумного формования, начиналась при 
нагрузке, равной 50 кН (рис. 1а). При этом активность данного источника проявлялась в процессе всего нагружения образца 1 (рис. 2а), изготовленного методом вакуумного формования. 
На его рабочей поверхности локализованы сигналы АЭ, свидетельствующие о разрушениях 
углепластика, а их суммарное количество равно 638.
а
б
Рис. 1. Локация сигналов АЭ, зарегистрированных при нагружении образцов 1 (а) и 2 (б).
Образец 2 выполнен методом автоклавного формования и нагружался до разрушающей нагрузки, равной 90 кН. При развитии дефектов в зоне концентратора напряжений осуществлялась локация сигналов АЭ. Источники сигналов с наибольшей суммарной амплитудой находились в горизонтальной плоскости отверстия. В образце 2 (рис. 1б) локация в области отверстия 
началась при нагрузке более 70 кН. В образце, выполненном методом автоклавного формования, количество сигналов, зарегистрированных из области отверстия, составило около 100, что 
значительно меньше по сравнению с образцом 1. На рис. 2б показаны зависимости суммарного 
счета сигналов АЭ и нагрузки от времени для образца 2. 
Дефектоскопия      № 6     2024


Л.Н. Степанова, В.А. Батаев, В.В. Чернова, С.В. Шейфер
а
б
Нагрузка
Нагрузка
Нагрузка, кН
Суммарный счет 
сигналов АЭ
Нагрузка, кН
Суммарный счет 
сигналов АЭ
Суммарный счет сигналов АЭ
Суммарный счет сигналов АЭ
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
720
660
600
540
480
420
360
300
240
180
120
60
0
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0        500    1000   1500    2000   2500    3000
0           500       1000        1500     2000      2500
Время, с
Время, с
Рис. 2.  Зависимости суммарного счета  сигналов АЭ и нагрузки от времени, зарегистрированные при нагружении 
образцов 1 (а) и 2 (б). 
 — сигналы АЭ, локализованные в области отверстия.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В процессе испытаний проанализированы основные информативные параметры сигналов 
АЭ, локализованные в образцах в области отверстия. Для испытанных образцов исследовались 
зависимости энергетических (амплитуда, MARSE) и частотных (частота, структурный коэффициент) параметров сигналов АЭ от нагрузки. Приведены зависимости основных информативных параметров сигналов АЭ от нагрузки для образцов 1 (рис. 3) и 2 (рис. 4). При нагружении 
образца 1 отмечалось, что увеличение нагрузки оказывает влияние на изменения амплитуды, 
структурного коэффициента и энергетического параметра MARSE, которые определялись как 
[10]
( )
,
t
MARSE
U t
dt
=
⋅
∫
                                                           (1)
где U(t) — огибающая сигнала АЭ, которая определялась его амплитудой и длительностью.
Структурный коэффициент сигналов АЭ находился из формулы [9, 10]:
4
42
D
P
f
D
=
                                                             (2)
max
( )
,
max
D
2
где D2, D4  — наборы коэффициентов вейвлет-разложения 4 и 2 уровней детализации, полученные при частоте дискретизации исходного сигнала, равной f = 2 МГц. 
Уровень детализации 2 соответствует полосе частот от 250 до 500 кГц, уровень детализации 4 — полосе частот от 63 до 125 кГц. 
У образца 1 наблюдалось увеличение энергетических параметров (рис. 3а, б) при повышении нагрузки и практически неизменяемые частотные параметры (рис. 3в, г). Наиболее значимые изменения всех параметров отмечались для сигналов АЭ, зарегистрированных датчиком 
ПАЭ0. Структурный коэффициент (рис. 3г), определяемый по формуле (2), изменялся характерным для композитов образом: сначала наблюдалось уменьшение, а затем — незначительное 
увеличение. 
При нагружении образца 2 локация сигналов АЭ в рабочей зоне начиналась только при нагрузке Р = 70 кН. Отмечалось, что разброс параметров сигналов АЭ, зарегистрированных ПАЭ 
пьезоантенны, больше, чем при нагружении образца 1. 
Кроме того, максимальные значения энергетических параметров (рис. 4а, б) образца 2 были 
в два раза больше, чем при нагружении образца 1 (см. рис. 3а, б). Однако, также как и у образца 
1, увеличение амплитуды и MARSE происходило до нагрузки 100 кН, а затем наблюдалось их 
уменьшение. Медианная частота варьировалась от 50 до 350 кГц, а структурный коэффициент 
— от 0,6 до 1,6 (рис. 4в, г). Следовательно, механизмы разрушения углепластика АСМ в образцах 1 и 2 были различны. 
Локация сигналов АЭ при испытаниях образцов из углепластика АСМ осуществлялась с 
использованием модифицированного двухинтервального метода определения времени их прихода. Двухинтервальный коэффициент рассчитывался как [10]
A t
A t
K t
A t
( ,
)
(
,
)
( ,
,
)
,
(
,
)
τ
−
−τ τ
τ τ
=
−τ τ
                                                (3)
2
1
1
1
2
1
1
Дефектоскопия     № 6      2024


	
Влияние методов формования на дефекты в образцах из углепластика АСМ...	
7
а
б
14
12
10
8
6
4
2
Энергетический параметр 
MARSE, мВ·мкс
0
Амплитуда сигналов АЭ, мВ
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Нагрузка, кН
Нагрузка, кН
0         20         40         60        80       100       120
0         20         40         60        80       100       120
в
г
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
Структурный коэффициент
260
240
220
200
180
160
140
120
100
0
Медианная частота сигналов 
АЭ, кГц
Нагрузка, кН
0         20         40        60        80       100       120
Нагрузка, кН
0         20         40         60        80       100       120
ПАЭ 0          ПАЭ 1         ПАЭ 2          ПАЭ 3
Рис. 3. Зависимость основных информативных параметров сигналов АЭ от нагрузки при нагружении образца 1: 
а — амплитуды; б — энергетического параметра MARSE; в — медианной частоты; г — структурного коэффициента.
а
б
800
700
600
500
400
300
200
100
0
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Энергетический параметр 
MARSE, мВ·мкс
Амплитуда сигналов АЭ, мВ
60        70        80        90       100      110     120
Нагрузка, кН
Нагрузка, кН
60        70        80         90       100       110      120
в
г
350
300
250
200
150
100
50
Структурный коэффициент
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Медианная частота сигналов 
АЭ, кГц
0
60        70        80        90       100      110      120
60        70        80         90       100       110       120
Нагрузка, кН
Нагрузка, кН
ПАЭ 0          ПАЭ 1         ПАЭ 2          ПАЭ 3
Рис. 4. Зависимость основных информативных параметров сигналов АЭ от нагрузки при нагружении образца 2: 
а — амплитуды; б — энергетического параметра MARSE; в — медианной частоты; г — структурного коэффициента.
Дефектоскопия      № 6     2024


Л.Н. Степанова, В.А. Батаев, В.В. Чернова, С.В. Шейфер
а
U, В
τ1
τ2
t, мкс
t1
t2
t
tпр
б
K(t)
1,0
0,5
0
t, мкс
t0
–0,5
Рис. 5. Осциллограмма сигнала АЭ (а) и соответствующее изменение двухинтервального коэффициента K(t) (б).
t
где A (t, τ) = 
( )
U t
dt
+τ
⋅
∫
 — модуль амплитуды сигнала АЭ; τ1, τ2 — длительность первого и 
t
второго временных «окон», перемещающихся по реализации сигнала АЭ (рис. 5а).
Время прихода t0 сигнала АЭ на рис. 5б соответствует максимуму двухинтервального коэффициента K (t). Это и есть максимальная скорость перестройки структуры сигнала, т.е. момент 
прихода сигнала АЭ на датчик ПАЭ [8].
Анализ результатов тензометрирования показал, что изменения относительных деформаций 
при увеличении нагрузки происходили линейно (рис. 6). Отмечалось, что значения относительных деформаций для образцов из углепластика АСМ, изготовленных методами вакуумного и 
автоклавного формования, были примерно одинаковыми и достигали 6,5 · 10-3 относительных 
единиц деформаций (о.е.д.).
Показания тензодатчиков Т2 и Т3, наклеенных в области отверстия, были больше показаний 
тензодатчитков Т1 и Т4, более удаленных от отверстия. При этом в образце 1, изготовленным 
методом вакуумного формования, данная разница более заметная по сравнению с образцом 2, 
изготовленным методом автоклавного формования. Таким образом, результаты тензометрии 
подтвердили, что в композиционном образце, изготовленном автоклавным методом, распределение и изменение деформаций происходило равномерно по всей площади рабочей зоны, в отличие от образца, изготовленного вакуумным методом.
При УЗ контроле, выполняемом прибором Omniscan X3, применялся преобразователь 
Olympus NDT 5L-64-NW1 с 64-элементной антенной фазированной решеткой [11]. Для сканирования исследуемых образцов из углепластика АСМ толщиной не более 3 мм оптимальной 
являлась настройка  от 6 до 8 элементов фазированной решетки, одновременно работающих на 
прием и передачу УЗ-сигналов. При использовании большего количества элементов фазированной решетки скорость сканирования уменьшалась. 
Сканирование выполнялось зондирующим импульсом без акустической задержки с частотой, равной 5 МГц, и длительностью, составляющей 50 нс. Данные параметры зондирующего 
импульса применяются для контроля изделий толщиной не более 10 мм. Амплитуда УЗ-сигнала 
Дефектоскопия     № 6      2024


Доступ онлайн
3 984 ₽
В корзину