Неразрушающий контроль многослойных сред методом годографа скорости упругих волн
- 1 — д-р техн. наук профессор Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus ▪ ResearcherID
- 2 — канд. техн. наук ассистент Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus ▪ ResearcherID
Аннотация
Рассмотрен метод годографа скорости упругих волн, направленный на неразрушающий контроль структурно-неоднородных композиционных материалов и изделий на их основе, а также многослойных изделий и конструкций. Приведены теоретические основы определения скорости распространения упругих волн в многослойной среде методом годографа. На основе исследований даны рекомендации по определению скорости распространения упругих волн в каждом отдельном слое многослойной среды, что позволяет обеспечить неразрушающий контроль физико-механических характеристик каждого слоя многослойной среды. Показано, что кроме простых многократных отражений в однородной среде, в многослойной среде с параллельными границами раздела, состоящей из двух и более слоев, могут возникать сложные типы кратных отраженных волн и смешанные волны (отраженно-преломленные и преломленно-отраженные). Основной задачей применения низкочастотного ультразвукового метода является определение акустических параметров распространения упругих волн (скоростей, амплитуд, спектров). Рассмотрены основные способы определения скоростей упругих волн, исходя из уравнения годографа указанных отраженных волн в многослойной среде.
Литература
- Nosov V.V., Potapov A.I. Acoustic emission control of strength of complexly loaded metal constructions. Defektoskopiya. 2015. N 1, p. 61-72 (in Russian).
- Nosov V.V. Control of inhomogeneous materials strength by method of acoustic emission. Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 226, p. 469-479 (in Russian).
- Nosov V.V. Bump hazard evaluation of a rock mass area as a result of its seismic acoustic activity registration. Zapiski Gornogo instituta. 2015. Vol. 216, p. 62-75 (in Russian).
- Nosov V.V. Principles of optimization of technologies of acoustic emission monitoring of the strength of industrial facilities. Defektoskopiya. 2016. N 7, p. 52-67 (in Russian).
- Potapov A.I., Kondratev A.V., Smorodinskii Ya.G. Non-destructive testing of structurally heterogeneous composite materials by the method of the godograph of elastic waves. Defektoskopiya. 2019. N 6, p. 11-19 (in Russian).
- Potapov A.I., Polyakov V.E. Ultrasonic low-frequency flaw detection of large-sized structures from large-structural materials. Non-destructive testing of composite materials. Sb. trudov 1-i distantsionnoi NTK «Pribory i metody nerazrushayushchego kontrolya kachestva izdelii i konstruktsii iz kompozitsionnykh i neodnorodnykh materialov. St. Petersburg: Sven, 2015, p. 155-171 (in Russian).
- Frederickson C.K., Sabatier J.M., Raspet R. Acoustic characterization of rigid-frame air-filled porous media using both reflection and transmission measurement. Journal of the Acoustical Society of America. 1996. Vol. 99. N 3, p. 1326-1332.
- Geerits T.W. Acoustic wave propagation through porous media revisited. Journal of the Acoustical Society of America. 1996. Vol. 100. N 5, p. 2949-2959.
- Potapov A.I., Polyakov V.E., Syasko V.A., Popov A.A., Kuryanova P.V. Low_Frequency Broadband Ultrasonic Transducers for Testing Articles Manufactured of Large_Structure and Composite Materials. Part 1. Complete and Partial Degeneracy of Vibration Modes in Piezoelectric Elements of Different Geometric Shapes. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2015. Vol. 51. N 6, p. 338-351.
- Potapov A.I., Polyakov V.E., Syasko V.A., Popov A.A., Kuryanova P.V. Low_Frequency Broadband Ultrasonic Transducers for Testing Articles that Are Manufactured of Large_Structure and Composite Materials. Part 2. Excitation of Low_Frequency Ultrasonic Wide_Band Signals. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2015. Vol. 51. N 7, p. 407-421.
- Nagy P.B. Local variations of slow wave attenuation in air-filled permeable materials. Journal of the Acoustical Society of America. 1996. Vol. 99. N 2, p. 914-919.
- Potapov A.I., Makhov V.E. Experimental Ultrasonic Study of the Elastic Modulus of Glass Fiber Plastics in Constructions. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2018. Vol. 54. N 1, p. 1-16.
- Potapov A.I., Makhov V.E. Methods for Nondestructive Testing and Diagnostics of Durability of Articles Made of Polymer Composite Materials. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2018. Vol. 54. N 3, p. 151-163.
- Potapov A.I., Makhov V.E. Physical Basics of Evaluating Elastic Characteristics of Anisotropic Composites by Ultrasonic Method. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. Vol. 53. N 11, p. 785-799.
- Sessarego J.-P., Sageloli J., Guillermin R. Scattering by an elastic sphere embedded in an elastic isotropic medium. Journal of the Acoustical Society of America. 1998. Vol. 104. № 5. P. 2836-3844.
- Tourin A., Derode A., Peyre A., Fink M. Transport parameters for an ultrasonic pulsed wave propagating in a multiple scattering medium. Journal of the Acoustical Society of America. 2000. Vol. 108. N 2, p. 503-512.