Рассеивающие свойства неоднородностей металлоизделий в задачах ультразвуковой дефектоскопии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

На правах рукописи

;-г5 од

АББАКУМОВ КОНСТАНТИН ЕВГЕНЬЕВИЧ ... , ,

^ ДнР 231

РАССЕИВАЮЩИЕ СВОЙСТВА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ

МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ В ЗАДАЧАХ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

01.04.06 Акустика 05.11.13 Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ"

Научный консультант — доктор технических наук, профессор Яковлев Л.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Никифоров A.C. доктор технических наук, профессор Шендеров Е.Л. доктор технических наук, профессор Гурвич А.К.

Ведущая организация — Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов (ЦНИИКМ) "Прометей", Санкт-Петербург.

Защита состоится " 30 " марта 2000 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 064.87.01 в Балтийском государственном техническом университете им. Д.Ф. Устинова по адресу: 198005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская, 1, аудитория 217.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Балтийского государственного технического университета им. Д.Ф. Устинова.

Автореферат разослан " 23_ " февраля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дроздова Л.Ф.

/<?/)* а п — / . 1 0 0 f)

1 .ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсивный переход от стратегии поиска и обнаружения к стратегии классификации и распознавания образов в неразрушающем контроле актуализировал постановку проблемы, связанной с повышением информативности методов ультразвуковой дефектоскопии, базовой областью которой являются волновые задачи акустики, распространяемые на твердые среды. Как при разработке новых, так и при усовершенствовании уже апробированных средств и методик ультразвукового контроля важное место принадлежит операциям их инженерного проектирования. Как показал опыт внедрения и эксплуатации наиболее эффективных из них, необходимой составной частью при разработке и конструировании должен являться анализ акустических трактов для соответствующих способов ультразвукового контроля и устройств, реализующих эти способы при измерениях. Как правило, наиболее_успешным такой подход оказывается в тех случаях, когда подлежащая обнаружению неоднородность замещается эквивалентной, идеализированной моделью, определяемой совокупностью её параметров, способных с заданной точностью при формализованном описании и в натурном эксперименте воспроизвести особенности строения, определяемого условиями естественного происхождения для данной технологии производства материалов и изделий.

В настоящее время , в связи с массовым внедрением вычислительной техники и переходом к проектированию и эксплуатации средств неразрушающего контроля нового поколения, в акустических измерениях из-за трудностей полной реализации потенциальных возможностей микропроцессорных устройств все в большей степени ощущается недостаток объектов, пригодных для использования в качестве замещающих моделей. Это можно объяснить, прежде всего, ограниченностью имеющихся физических представлений, используемых при теоретических и прикладных исследованиях, для адекватного описания свойств всего многообразия неоднородностей твердых сред. Например, по отношению к протяжен-!

1-'ным неоднородностям (ПН), размеры которых превышают размеры сечения зондирующего ультразвукового пучка, возникла необходимость в альтернативной, по отношению к локальным неоднородностям (ЛН), постановке задач, связанных с операциями измерения их параметров. Вообще, несмотря на кажущуюся очевидность отличий ЛН и ПН, до настоящего времени не разработаны определения систематизированных подходов, строго разграничивающих совокупности признаков, достаточных для описания их свойств, что способствует возникновению противоречий, не допустимых на практике. В коррекции нуждаются и подходы к построению аппаратных и программных средств, так как стремление добиться максимального эффекта при обнаружении за счет, например, максимальной разрешающей способности, оказывается не всегда оптимальным по отношению к способам идентификации неоднородностей, особенно с учетом ограничений по выбору схем прозвучивания для изделий специальных форм. Сдерживающим

фактором при этом является отсутствие замещающих идеализированных моделей, особенно плоскостных ПН, пригодных для более глубокого описания их свойств, отвечающих виду технологии изготовления материалов и изделий. Перспективные подходы для достижения указанных целей связаны с осуществлением структурирования и параметризации, способствующих формированию повышенных адаптивных свойств модельных объектов, представляемых как система с элементами, распределенными по иерархическим уровням сложности организации.

Предложенные в работе физические модели неоднородностей в твердой среде и привлекаемые математические методы, пригодные для описания процессов взаимодействия с ними упругих волн, позволили сформулировать требования I к аппаратным и программным средствам, предназначенным для поддержки мо' (дернизации на информационной основе технологий ультразвукового контроля. Тем самым были созданы физические предпосылки и подготовлена техническая база для получения дополнительной информации о характере неоднородностей, являющиеся важными шагами в направлении постановки и решения задач их классификации. Показано, что в рамках развития концепции идеализированных моделей возможно построение действующих эффективных механизмов повыше-мшя информативности методов ультразвуковой дефектоскопии.

Систематизация и критический анализ материалов, сопоставимых по тематике с исследованиями автора, проведены на основании работ отечественных и зарубежных авторов: Л.М.Бреховских, О.А.Година, А.С.Голубева, Ф.Ф.Горбацевича, А.К.Гурвича, Д.Б.Дианова, Д.Д.Добротина, В.Ю.Завадского, И.Н.Ермолова, М.А.Исаковича, С.К.Павроса, Б.Д.Тартаковского, В.В.Тютекина, И.А.Чабан, Е.Л.Шендерова, Ю.П.Щевьева, Дж.Аахенбаха, А.Бострёма, Л.Бриллюэна, Дж.Берримана, Р.Вайта, П.Ватермана, Д.Крафта, Р.Кристенсена, Г.Кунарда, Д.Левандовски, Ф.Морза, В.Мэзона, А.Пилярски, С.Рохлина, Р.Томсона, Р.Труэлла, Д.Фолди, А.Хадсона, М.Шоенберга и др.

Предмет исследования. В диссертации изучаются свойства характеристик полей рассеяния неоднородностями под воздействием структурных изменений у металлургического" происхождения и основанные на этом методы повышения информативности традиционных технологий ультразвукового контроля. Условия повышения достоверности обнаружения и получения дополнительной информации о характере обнаруженной неоднородности исследуются применительно к препятствиям округлой и плоскостной формы различной пространственной протяженности, образующимся в материалах и изделиях в процессах металлургиче-ски^ технологий. Особенности волнового взаимодействия исследуются в диапазоне волновых размеров неоднородностей, характерных для практических условий ультразвуковой дефектоскопии в приближении плоских волн для гармонических сигналов, рассматриваемых как предварительный этап для последующих оценок использования ультразвуковых пучков в импульсных режимах. Исследуе-

мые в работе модели неоднородностей соответствуют их реальным прообразам, оцениваемым по данным металлографических исследований и ультразвуковых измерений с учетом возможных ограничений ракурсов прозвучивания, применительно к акустическим трактам методов дефектоскопии, использующих простые и комбинированные информационные сигналы прошедшего и отраженного полей упругих волн. Группа исследуемых объектов объединяет одиночные и множественные неоднородности упругих свойств и плотности, образующие перфорированные препятствия или "квазисплошное" вещество консолидированных включений, сопровождающиеся граничными условиями в приближении "линейного" скольжения при отсутствии диссипации энергии, а также в вязко-упругой среде. Математические методы дифракции упругих волн на неоднород-ностях рассматриваются для векторных, в общих случаях, задач в твердой среде.

Целью работы являлось создание физических предпосылок, обосновывающих возможность получения дополнительной информации о свойствах и характере неоднородностей в изделиях и материалах промышленного производ-стваГа ,также их реализация на базе современных приемов конструирования, схемотехники, алгоритмизации и возможностей микропроцессорных устройств при разработке и эксплуатации нового поколения методов и средств ультразвукового контроля.

Методы исследования. Используемый в диссертации математический аппарат включает элементы математической физики, математического анализа, теории случайных процессов, теории матричного и тензорного исчисления и численных методов. Численные эксперименты осуществлены на базе вычислительной техники широкого применения. Экспериментальные исследования проводились на оборудовании общего и специального назначения, включая оригинальные разработки. При постановке и осуществлении отдельных измерительных операций использовались элементы планирования многофакторных экспериментов. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прикладной направленности согласовывались с действующей нормативной документацией. Исследования свойств неоднородностей осуществлялись с привлечением представительной, сформированной на принципах межотраслевой кооперации, выборки образцов металлов.

Достоверность результатов работы обеспечивается применением апробированных математических моделей волновых процессов в твердых средах, использованием строгих и корректно обоснованных приближенных методов решения поставленных задач, точностью математических преобразований, применением математически обоснованных численньк методов при решении или исследовании полученных решений. Проверка правильности результатов аналитических решений и вычислительных операций контролировалась выполнением принципа взаимности и закона сохранения энергии и сопоставлением с экспери-

ментальными данными для моделей искусственных и естественных неоднород-ностей твердых сред, и при сопоставлении полученных выражений и зависимостей с результатами, известными ранее или по данным других авторов.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1.Выделена совокупность недостаточно учитывавшихся ранее для целей ультразвуковой дефектоскопии явлений, характеризующих состояние вещества и строение формирующихся при естественном происхождении в. процессе металлургических технологий неоднородностей, связанных с раздробленностью и качеством контакта в приграничных областях, а также отсутствием резких границ между "здоровым" металлом и неоднородностью, и влияющих на образование информационных сигналов, возникающих при взаимодействии упругих волн с подобными препятствиями.

2.Разработана модель, учитывающая образование фрикционных пар при множественном микроконтактном взаимодействии поверхностей микротрещин. На базе этой модели получены в явном виде выражения для модулей динамической контактной жесткости (податливости), используемых при формировании граничных условий в приближении "линейного" скольжения, эквивалентных особенностям контактного состояния при нарушении адгезии.

3.Разработана модель и определены функциональные зависимости макропараметров (скоростей продольных и поперечных волн и их коэффициентов затухания) твердых сред, образованных совокупностями консолидированных включений металлургического происхождения, содержащие в качестве переменных параметры статического и динамического контактного взаимодействия раз-

\ дробленных частиц и статистических распределений включений по размерам.

4.Разработана модель слоистой среды с периодической совокупностью структурно не тождественных плоскостных протяженных неоднородностей малой волновой толщины, обладающих одинаковыми комплексными значениями коэффициентов отражения и прохождения; получено и проанализировано решение дисперсионного уравнения по отношению к эффективной волне, распространяющейся по нормали к слоям, при различных соотношениях между мнимыми и вещественными частями коэффициентов взаимодействия, параметрами структуры и волны.

5.Сформулирована постановка задачи и получены полные системы уравнений для нахождения системы коэффициентов отражения, прохождения и трансформации при падении плоских упругих волн на произвольную последовательность конечного числа твердых упругих слоев с нарушениями адгезии на их границах. Рассмотрены и подробно проанализированы частные случаи одиночных: "границы" и "слоя" при практически важных соотношениях физических параметров разнородных и однородных материалов слоев. Подтверждена физическая корректность пределов изменения параметров контактных нормальной и тангенциальной жесткостей, определяющих возможности плавного перехода от

условий "сварного" контакта к условиям "свободной" границы и промежуточным вариантом "жидкостного" контакта при упругом и вязко-упругом взаимодействии.

6.Сформулирована постановка задачи и получены полные системы уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния плоских упругих волн на произвольной последовательности соосных цилиндрических твердых упругих слоев с нарушениями адгезии на их границах. Рассмотрены и подробно проанализированы частные случаи единичных: "границы" и "слоя" при практически важных соотношениях физических параметров разнородных и однородных материалов слоев.

7.Сформулирована постановка задачи и получены полные системы уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния плоских упругих волн (на примере продольной волны) на произвольной последовательности концентрических сферических твердых упругих слоев с нарушениями адгезии на их границах. Рассмотрены и подробно проанализированы частные случаи одиночных: "границы" и "слоя" при практически важных соотношениях физических параметров разнородных и однородных материалов .

8.Доказана, на основании численных оценок, значительность влияния "нежесткой" связи на границах и строения вещества неоднородностей различной пространственной протяженности на характеристики рассеянных упругих волн в широком угловом спектре и необходимость учета их "маскирующего" эффекта при оценке возникающих информационных сигналов в прикладных целях.

9.На основании сравнения теоретических и экспериментальных результатов доказана возможность воспроизведения исследованных особенностей неоднородностей в натурном эксперименте при искусственном моделировании и применительно к естественным неоднородностям сплавов различной физической природы для задач интерпретации.

10.Доказана возможность применения разработанных моделей и свойственных им закономерностей рассеяния упругих волн для решения практических задач повышения информативности методов ультразвукового контроля. Разработанные варианты конструктивных , схемотехнических и программных решений реализованы в виде опытных и мелкосерийных образцов средств ультразвукового контроля, защищенных авторскими свидетельствами, прошедших апробацию в процессе опытно-промышленной эксплуатации и подтвердивших свою эффективность в лабораторных и производственных условиях.

Практическая ценность диссертационной работы определяется её теоретико-прикладной направленностью, ориентированной на применение в ультразвуковой дефектоскопии. На основании изученных закономерностей взаимодействия упругих волн с типичными Ееоднородностями металлов | сформулированьЛ/ общие требования к организации аппаратных и программных средств для ручного и автоматизированного контроля. Усовершенствование методик инженер-

ного проектирования позволило, расширив сферу промышленного внедрения, поднять технические параметры и эффективность их практического использования и потребительские свойства таких систем до уровня мировых стандартов. Увеличение числа параметров неоднородностей, оцениваемых по результатам ультразвуковых измерений, позволило повысить реалистичность результатов контроля на базе оценки более разнообразной информации о свойствах дефекта. Сформулированы отдельные положения классификационных признаков, ответственных за описание особенностей свойств неоднородностей в операциях идентификации.

Внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены в АО "Красный выборжец", С.-Петербург; АООТ "Ижорские заводы", С.-Петербург, АО "Прогресс", С.-Петербург; Центральном научно-исследовательском институте "Прометей", С.-Петербург; Центральном научно-исследовательском институте "Гидроприбор", С.-Петербург; Центральном научно-исследовательском институте им. акад. А.Н.Крылова, С.-Петербург.

Материалы диссертации применены в научно-исследовательских работах, проводимых на кафедре электроакустики и ультразвуковой техники государственного электротехнического университета, С.-Петербург. Научные результаты, полученные в диссертации, используются в курсах "Электронные устройства приборов неразрушающего контроля", "Организация неразрушающего контроля в промышленности и управление качеством" и "Акустические методы контроля", предназначенных для студентов, обучающихся по специальностям: 190200-Приборы и методы контроля качества и диагностики, 551512-Ультразвуковая техника и технология.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на:

-Научно-технической конференции молодых ученых "Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций", Ленинград, 1980;

-Всесоюзной научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", Минск, 1981;

-Всесоюзной конференции "Основные направления ультразвуковых технологий в 1981-1990 гг.", Суздаль, 1982;

-X Всесоюзной Акустической конференции, Москва, 1983;

-Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства повышения информативности дефектоскопии металлоконструкций", Ленинград, 1989;

-научно-техническом семинаре ЛДНТП "Новые методы и средства акустических измерений и приборы контроля", Ленинград, 1989;

-XI1 Всесоюзной научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", Свердловск, 1990;

-XIV Петербургской конференции "Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций. Информативность и достоверность.",С.-Петербург,1992;

-XI11 Российской научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", С.-Петербург, 1993;

-Научно-технической с международным участием конференции "Неразрушающий контроль в науке и индустрии-94", Москва, 1994;

-XV Петербургской конференции "Ультразвуковая дефектоскопия металло-; конструкций. Информативность и достоверность.",С.-Петербург,1995;

-XIV Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика", Москва, 1996;

-Научно-технической с международным участием конференции "Физика и техника ультразвука-97", С.-Петербург, 1997;

- VI Сессии Российского акустического общества "Акустика на пороге XXI века", Москва, 1997;

-XVI Петербургской конференции "Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций. Информативность и достоверность.УЗДМ-98",С.-Петербург, 1998;

-4 Всероссийской научно-технической с международным участием конференции "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности, С.-Петербург, 1999;

-XV Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика", Москва, 1999;

-Санкт-Петербургском семинаре по теоретической и вычислительной акустике при Восточно-Европейской ассоциации акустиков в 1999г.;

-на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ГЭТУ(ЛЭТИ) в 1974-1999 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 61 печатных работ, из них 3 учебно-методических пособия, 30 статей, 7 изобретений, и 21 публикация в трудах конференций (доклады и тезисы докладов).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, восьми основных разделов, заключения, списка литературы, включающего 286 наименования, и двух приложений. Основная часть диссертации изложена на 292 страницах машинописного текста. Работа содержит 159 рисунков.

2.Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность, дана общая характеристика идеологической концепции преобразования традиционных технологий ультразвуковой дефектоскопии в общетехническом и информационном аспектах, определены цели, сформулированы направления исследований и основные задачи, решаемые в диссертационной работе.

В первом разделе содержатся результаты краткого аналитического обзора состояния исследований системы неоднородностей твердых сред, оцениваемой по результатам ультразвуковых измерений, применительно к задачам ультразвуковой дефектоскопии.

В подразделе 1.1 сформулированы общие принципы изучения взаимодействия упругих волн с неоднородностями твердых сред с использованием методологии моделирования.

Отмечено, что наибольшей эффективностью обладают подходы, связанные с комбинационным применением математического, физического, имитационного и аналогового моделирования. При этом наиболее развитые в техническом плане прикладные направления ультраакустики в большинстве случаев опираются на решения соответствующих волновых задач ультразвуковой дефектоскопии, являющихся фундаментальной базой для обоснования поиска решений с целью повышения информативности действующих и проектируемых технологий ультразвуковых методов неразрушающего контроля.

В подразделе 1.2 на основании обзора литературы сформулированы основные требования к замещающим моделям неоднородностей естественного происхождения, учитывающего особенности различных технологий изготовления материалов и изделий.

Отмечено, что формируемая группа критериев должна опираться на совокупность формальных признаков, основными из которых являются:

-оцениваемая на базе металлографических исследований, тождественность топологических элементов исходного объекта и замещающей модели;

-существование методических приемов, раскрывающих внутреннее строение с учетом реального состояния вещества в области неоднородности;

-увеличенное, по сравнению с апробированными моделями, число параметров, характеризующих структуру неоднородности и определяющих информативные возможности модели;

-наличие объективных физических предпосылок для гармонизации граничных условий;

-организация технологической базы, обеспечивающей возможность имитации свойств моделей при макетировании и эталонировании; предпочтение следует отдавать малокомпонентным (двух-, трех- и не более)композициям, как в наибольшей степени отвечающим требованиям устойчивости при решении обратных задач синтеза и интерпретации.

В подразделе 1.3 рассмотрена разработанная на базе концепции "нейронных сетей" систематизирующая классификационная схема неоднородностей твердых сред и их моделей, применяемых для физического обоснования выбора параметров операций обнаружения и оценки характера дефектов. Применительно к данной схеме, выделено несколько видов сходных объединяющих признаков, по отношению к которым свойства неоднородностей условно считаются распределенными по иерархическим уровням. К подобным признакам отне-

сены: параметры, виды элементов, вторичные свойства или характер, порядок пространственной размерности образуемых систем. Достоинства рекомендуемой схемы как "открытой" системы проявляются во всех случаях, связанных с необходимостью её наращивания при обоснованном дополнении элементами и связями.

В подразделе 1.4 изложены методические и физические предпосылки становления и развития проблемы повышения информативности методов ультразвуковой дефектоскопии, изложено описание структуры работы, сформулированы новые научные результаты, даны сведения о публикациях по теме диссертации и об апробации работы.

Во втором разделе изложены результаты разработки физических предпосылок, обосновывающих особенности образования информационных сигналов упругих волн, рассеянных на неоднородностях, на основе не учитываемых ранее особенностей строения неоднородностей, возникающих при металлургических технологиях. С учетом целей работы для исследований выделены явления, связанные с раздробленным состоянием вещества, заполняющего локальные и протяженные неоднородности, нарушением адгезии на их границах и образованием в приграничных областях особых участков с распределенными в пространстве физическими параметра вещества, определяемые как области с "нечеткими" границами.

В подразделе 2.1 предложена модель образования динамической контактной жесткости, учитывающая взаимодействие множества микроконтактов, соединяющихся выступами шероховатых поверхностей микротрещин, разделяющих разнородные по величине характеристического сопротивления твердые среды, с раскрывом малого волнового размера. Получены в явном виде выражения для нормальной и тангенциальной контактной жесткостей (податливостей), являющиеся функциями акустических сопротивлений контактирующих сред, частоты и параметров микронеровностей: размера контактной площадки отдельного микровыступа-"Ь" и расстояний между ними-"сГ' в зависимости от упругого, упруго-пластического или пластического характера деформации. В приближении превышения длиной падающей волны-А, расстояния между выступами ё и динамической "толщины"- Ъ=Ъ21\ модель представляется в виде совокупности множества элементов массы и упругости. Определены пределы изменения модулей нормальной (рис.1) и тангенциальной (рис.2) контактных жесткостей для большинства материалов типа металлов( на примере стали), имеющих широкое рас-1/ пространение в промышленности, при физически корректных значениях параметров модели (например ^=1-Ь2/ё2).

В подразделе 2.2 рассмотрено применение подхода, аналогичного использованному в предыдущем подразделе, для оценки макропараметров "квазисплошной", образованной множеством консолидированных мелких включений округлой формы, твердой среды. При формализованном описании волнового процесса, распространяющегося в элементарном слое такой среды, пред-

ставляемой множеством параллельно соединенных элементарных осцилляторов, показано, что эффективная фазовая скорость и коэффициент затухания могут быть представлены в виде функций физических упругих и геометрических параметров консолидированных частиц, включая механическую добротность осцилляторов, статическую контактную жесткость, закон распределения множества рассеивателей по размерам, соотношение между максимальным и минимальным размером включений и коэффициент вязких потерь.

Показано, что для реальных скоплений консолидированных микрочастиц в типичном для ультразвуковой дефектоскопии частотном диапазоне изменение величины фазовой скорости и абсолютные значения коэффициента затухания могут достигать значений, определяющих высокую степень ослабления упругих волн.

Указанные эффекты при определенных соотношениях между размерами микрочастиц и длиной ультразвуковой волны могут сопровождаться резонансными явлениями (рис.4, гтах/гтш=3). Как правило, изменения скорости и коэффициента затухания поперечных (рис.4) волн достигают больших значений, чем продольных (рис.3). Полученные закономерности согласуются с данными других авторов, полученными, в частности, для геологических пород типа песчаников и их аналогов.

В подразделе 2.3 изложены результаты исследования частного случая трансверсально-изотропной среды, образованной периодической (с периодом Н) в направлении распространения упругой волны последовательностью параллельных плоскостных протяженных неоднородностей малой волновой толщины с перфорированной структурой, обладающих в общем случае комплексными значениями одинаковой величины коэффициента отражения и прохождения.

Численно исследовано решение дисперсионного уравнения, определяющего поведение эффективного комплексного волнового числа. Показано, что в приближении распространяющейся "квазиплоской" волны (Ь2а<Н) изменение фазовой скорости (рис.5) и коэффициента затухания (рис.6) в значительной сте-

пени зависит от параметров упругой волны, структуры (Н=0.5 мм, сталь) и соотношения между мнимыми и вещественными частями коэффициентов отражения и ПрОХОЖДеНИЯ ДЛЯ одиночной Структурообразующей НеОДНОрОДНОСТИ (Roth)'

В подразделе 2.4 изложена постановка задачи численного решения волнового уравнения в одномерном приближении для неоднородного слоя при одновременном изменении скорости распространения и коэффициента затухания плоской волны вдоль координаты слоя. Показано, что для количественной оценки величин коэффициентов отражения и прохождения для рассматриваемого неоднородного слоя, одним из этапов которой является приближенное решение неоднородного волнового уравнения численным методом, например Рунге-Кутта, необходимо уточнение реальных распределений скорости и коэффициента затухания по толщине слоя.

Рис.3 Рис.4

Рис.5 Рис.6

Корректность полученных формул и применяемой методики численного решения неоднородного дифференциального уравнения второго порядка подтверждена сопоставлением с результатами аналитического решения в допусти-

мых частных случаях и результатами численных оценок для гипотетических распределений с простейшими аналитическими зависимостями скорости и импеданса.

В третьем разделе изложены результаты исследования взаимодействия упругих волн с произвольной последовательностью твердых изотропных упругих слоев с нарушениями адгезии на границах. С использованием формализма матрицы "переноса" получены уравнения в матричной форме для определения системы коэффициентов отражения, прохождения и трансформации плоских объёмных волн в гармоническом режиме. Формулы для коэффициентов преобразованы для частных случаев, имеющих прикладное значение и перспективные возможности практического применения, и исследованы в широких пределах изменения угловых спектров.

В подразделе 3.1 получены в матричной форме уравнения для определения коэффициентов отражения, прохождения и трансформации для случая плоской границы при выполнении граничных условий в приближении "линейного" скольжения двух изотропных твердых упругих сред при падении плоских продольной и поперечных вУ- и 8Н-волн. Для простейшего, по сравнению с двумя другими, варианта падения БН-волны выражения для коэффициентов отражения и прохождения получены в явном виде. На примере этой волны показано, что полученные формулы могут быть преобразованы в формулы коэффициентов отражения и прохождения для твердого изотропного слоя в случае, когда импеданс вещества прослойки существенно уступает импедансам полупространств, а предельные значения модулей нормальной и тангенциальной жесткостей стремятся к отношениям, соответственно, модуля объёмной и сдвиговой упругостей к толщине сопоставляемой прослойки малой волновой величины.

В подразделе 3.2 полученные в предыдущем разделе уравнения для определения коэффициентов отражения и прохождения проанализированы на основании численных оценок в широком диапазоне изменения угла падения для разнородных и однородных, важных в практических приложениях, материалов прилегающих полупространств(рис.7-18).

В случае разнородных материалов в анализируемых зависимостях отмечено образование существенных отличий от многократно исследовавшегося ранее с различных точек зрения варианта "сварного" контакта(рис.7-10).

Определены значения пределов изменения модулей контактной жесткости, соответствующих плавному переходу от состояний, отвечающих условиям "сварного" контакта к условиям "свободной" границы (рис.11,12) в зависимости от величины вязких потерь, г| (рис.13) и соотношения импедансов прилегающих сред (рис.14). Отмечено, что раздельное варьирование параметров нормальной и тангенциальной контактных жесткостей позволяет формально исследовать влияние на рассеивающие свойства плоской границы тонкого контактного слоя жидкости. В случае однородных материалов, представляющих особый интерес в практическом смысле, применительно к исследованиям рассеивающих свойств

трещинообразных дефектов, важное место занимали результаты оценок изменений в угловых спектрах отраженных и преломленных волн, которые также оказались весьма существенными(рис.15-18).

В подразделе 3.3 представлено полное решение задачи о рассеянии упругих волн на изотропном твердом упругом слое при нарушенной адгезии на его обеих границах. Показана эквивалентность результатов определения выражений для коэффициентов отражения, преломления и трансформации как с использованием метода Френеля, так и с использованием формализма матрицы "переноса". "Нежесткость" граничных контактных связей при аналитических преобразованиях учитывалась формированием мультипликативной обобщенной матрицы переноса, содержащей в качестве сомножителя матрицу "нежестких" связей .

о го ¿о 60 во е ко о <,и ко в то

Рис.7

Рис.8

оьт (—)-КОЫ,КОТ=Ю17 Н/м'

(- - -)-... =10" Н/м 3

0.2 _(---(-..-Ю11 Н/м3 ^^У\ -

0.1 - -

0 1--------!------;г1- ■ -

10

40

Рис.9

Рис.10

Полученные формулы исследовались численно в частном случае продольной волны, (рис. 19,20; медь-графит-медь). В широком диапазоне угла падения отмечены изменения эффективной волновой толщины слоя и различия во влиянии модулей контактных нормальной и тангенциальной жесткостей на ближней и дальней гранях по отношению к направлению падающей волны.

Уравнения в матричной форме для определения коэффициентов отражения и прохождения для плоского слоя обобщены на случай произвольной последовательности изотропных, твердых, упругих слоев с нарушенной адгезией на их границах.

Раздел 4 содержит сведения о результатах решения отдельных задач дифракции плоских упругих волн на произвольной совокупности изотропных, упругих, твердых соосно расположенных цилиндрических слоев в твердой упругой среде при условиях нарушенной адгезии на границах слоев. В режиме гармонических сигналов для граничных условий в приближении "линейного" скольжения с использованием формализма матрицы "переноса" получена система уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния и опирающихся на них характеристик в виде нормированных амплитуды волны , отраженной в обратном направлении 112, и полного поперечного сечения рассеяния ЪЪ, которые исследовались численно в диапазоне изменения параметров волны и сред, имеющих прикладное значение.

я 1

0.95 -

0.9

0.85

(-)-&.0 МГЦ (-—)-2.5Мгц

(---)-1.25Мгц

а=0

плексиглас-сталь

I I

о 0.15

0.1

0.05

Т

плексиглас-сталь

ю"

<х=0 (—Н=5.0Мгц (—-)-2.5Мпд (—)-1.25Мгц

ю" кочт)1

Рис.11

Рис.12

о

о

10

10' К.иГЧ,Н/м

10

Рис.13 Рис.14

В подразделе 4.1 приведено строгое решение задачи дифракции упругих волн на уединенной изотропной твердой упругой цилиндрической неоднородности в твердой среде при условиях нарушенной адгезии на её границах и произвольной ориентации вектора поляризации падающей волны и оси цилиндра. В

случае нормального падения плоских продольной и поперечных БУ- и БН-волн получены в матричной форме системы уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния.

0.5

20

40 60

Рис.15

80

20 40 60 80 111° Рис. 16

20

40

60

80

20

40

60

80

0

0

о

Рис.17

Рис.19

Рис.18

ОН.] к и 1 д i;, / ь 'а ■ а' М м /1 / 11 II /1 1 1 \ 1' 11 1 \ 1 ' /1 I \ ' ' ( \ ,7

0.5 v / V У •> \ / \ • ' / \ ,/ V'у \ V \ ' \ .) -у* ч

0 1 1 1 1 1 1

0 2 4 6 8 10 Рис.20 12 "

Для волн указанных типов в явном виде получены выражения для нормированных амплитуды волны одноименного типа, отраженной в обратном направлении и поперечного сечения рассеяния, оценивавшихся численно.

В подразделе 4.2 представлены результаты анализа закономерностей рассеяния падающей продольной волны, полученные на основании численных оценок в диапазоне изменения волновых размеров неоднородностей (а=0.5 мм), характерных для ультразвуковой дефектоскопии (рис.21 -24).

В случае разнородных материалов среды ( углеродистая сталь: р1 =7.8-103 кг/м3,сц=5.92-103 м/с, с,|=3.23-103 м/с) и включений ( "металлургический" графит: р2=2.15-103 кг/м3,с12=3.5-103 м/с, с12=0.85-103 м/с). Показано, что наличие дополнительных упругих связей на границе неоднородности и для обратного сигна-ла(рис.21,23) и для поперечного сечения расеяния (рис.22,24) может приводить к резким изменениям распределений резонансных частот по сравнению со случаем "сварного" контакта (рис.21,22). Другой вид распределения резонансных частот соответствует переходу к "жидкостному" типу условий контакта (КвЫ^со, КОТ->0; рис.23,24). Учет потерь на вязкое трение на границе для чего модули контактных нормальной и тангенциальной жесткостей полагались комплексными приводит к сглаживанию резонансных явлений.

Закономерности, характерные для рассеянного поля в случае однородных материалов матрицы и включений, отличаются рядом особенностей (рис.25-28,сталь-сталь). Показано, что в варианте "сварного" контакта(КОЫ-»<», КОТ—>со) рассеянное поле исчезающе мало , а в варианте "свободной" границы (КОЫ->0, КСГ—>0) неоднородность ведет себя как "полость"(рис.25,26). Однако, во всех случаях, включая "жидкостный" контакт (рис.27,28), при промежуточных значениях нормальной и тангенциальной жесткостей, условно соответствующих варианту "полужесткого" контакта, отмечен увеличенный динамический диапазон изменения уровня рассеянного поля по сравнению с предельными ситуациями. Учет затухания в материале включения приводит к возрастанию уровня рассеянного поля.

Переход от "сварного" контакта к "полости" ^реадот"с8эрюго"мэнгат к"т1юсп<'

а

кгь

о

кои,КОТ, Н/мЗ

ИИКОЦНмЭ

Рис.21

Рис.22

Отмечено, что по сравнению со случаем продольной волны, рассеяние поперечных волн сопровождается другими, применительно к распределению резо-

нансных частот, особенностями. Однако общие тенденции изменений рассеивающих свойств под воздействием варьирования контактных жесткостей, учета вязкого трения на границе неоднородности и затухания в веществе включения сохраняются.

В подразделе 4.3 представлены результаты анализа закономерностей рассеяния падающих поперечных БУ- и БН-волн, полученных на основании численных оценок выражений для нормированных амплитуд одноименных волн, отраженных в обратном направлении, и поперечных сечений рассеяния при значениях параметров, аналогичных принятым в подразделе 4.2.

Переход от "сварного" контакта к "жидкостному" Переход от "сварного" контакта к "жидкостному"

К(ЗЫ=Ю ;КОТ;Н/м'

10" 10<-КОМ»10";КСТ;Н/м'

Рис.23

Рис.24

Переход от "сварного" контакта к "полости"

Переход от "сварного" контакта к "полости"

\ "V —х 10" ю" 10" 10" Ю

«ЗЛЮТ, Н/м'

Рис.25

■ ю" Ю" 10" 10' 10' КСЗЧКСГГ, Н/м'

Рис.26

В подразделе 4.4 на примере падающей плоской продольной волны рассмотрено строгое решение задачи дифракции на соосной системе конечного

числа изотропных твердых упругих цилиндрических слоев с нарушенной адгезией на границах между слоями.

На основании решения задачи дифракции на одиночном цилиндре, путем обобщения этого решения с использованием аппарата матрицы "переноса", получена в матричной форме система уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния, использовавшаяся при численных оценках для однослойного покрытия. В качестве материала покрытия выбиралось вещество с параметрами близкими к эпоксидной смоле: р=1.225-103 кг/м3,С|=2.65-103 м/с, с,=1.Ы03 м/с. Толщина слоя по отношению к внешнему радиусу включения составляла 0.1. Внешний радиус включения а= 0.5 мм. Параметры вещества матрицы и включения оставались идентичными варианту одиночного упругого цилиндра. Показано, что при "сварном" контакте на обеих границах покрывающего слоя (рис.29,30, линия 2) его воздействие на рассеивающие свойства проявляется в возникновении дополнительных резонансных явлений, что, в целом, отличается от рассеивающих свойств одиночного цилиндра (рис.29,30,линия 3) и "полости"(рис.29,30,линия1).

Переход от "сварного" к "жидкостному" контакту Переход от "сварного" к "жидкостному" контакту

Рис.27 Рис.28

Существенным становится порядок, в котором располагаются слои с нарушенной адгезией. Так, если нарушение контактных явлений происходит на внешней границе слоя (рис.31,32,линияЗ), то такая неоднородность приближается по рассеивающим свойствам к "полости"(рис.31,32,линия2). Если же нарушения адгезии происходят на внутренней границе (рис.31,32,линия 1), то тогда уровень рассеянного поля может сильно превысить уровень поля, рассеянного "полостью", что делает крайне невыгодной такую ситуацию при ультразвуковом контроле.

В разделе 5 изложено решение задачи дифракции плоской продольной волны на системе концентрических сферических изотропных твердых упругих слоев при нарушенной адгезии на их границах, являющейся обобщенной моде-

лью компактных неоднородностей округлой формы. В постановке, аналогичной разделу 4, исследовались свойства амплитудных коэффициентов рассеяния, которые были применены для изучения нормированных амплитуды отраженной в обратном направлении волны одноименной падающей и поперечного сечения рассеяния.

В подразделе 5.1 по аналогии с цилиндрической неоднородностью рассмотрено решение задачи дифракции плоской продольной волны на твердой упругой сфере в твердой среде при выполнении на её поверхности граничных условий, сформулированных в приближении "линейного" скольжения. Получена в матричной форме система уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния. Показана возможность предельного перехода при: КХЗМ-»сс, КОТ~>оо к известному решению для " сварного" контакта, а также, возможность \. ■•' имитации при КХ31^-»со, КХ}Т->0 условий контакта через бесконечно тонкую прослойку жидкости.

Рис.29 Рис.30

Рис. 31 Рис.32

В подразделе 5.2 представлены результаты численного исследования характеристик рассеянного поля для сочетаний параметров материалов и значений

волновых размеров аналогичных примененным ранее для цилиндрической неоднородности. При численной оценке рассеивающих свойств сферической неоднородности для одинаковых материалов матрицы и включения отмечено, что динамический диапазон варьирования уровня рассеянного поля оказался наибольшим для промежуточных значений КО4},КОТ, соответствующих условной ситуации "полужесткого" контакта. В случае однородных материалов при сближающихся значениях параметров матрицы и включения при "сварном" контакте рассеянное поле исчезающе мало. При "полужестком" контакте уровень рассеянного поля может существенно превышать в области резонансных частот поле, рассеянное на полости. Учет вязкого трения на границе и затухания упругой волны в веществе включения также способствуют возрастанию уровня рассеяния.

В подразделе 5.3 представлены результаты обобщения с использованием метода матрицы "переноса" решения задачи дифракции плоской продольной волны на одиночной сфере на случай системы концентрических сферических твердых упругих слоев с нарушенной адгезией на их границах. При выполнении условий "линейного" скольжения получена в матричной форме система уравнений для нахождения амплитудных коэффициентов рассеяния. Характеристики рассеянного поля исследовались в частном случае однослойного покрытия с физическими и геометрическими параметрами, аналогичными рассмотренной выше цилиндрической неоднородности. Показано, что основные закономерности, характеризующие влияние слоя на рассеивающие свойства "сферы" имеют черты сходства с "цилиндром". Таким образом, и в случае компактной неоднородности рассмотренные закономерности позволяют обосновать необходимость учета нарушения адгезионных связей на границах и диссипации энергии в веществе не-однородностей применительно к практике.

В шестом разделе содержатся результаты моделирования взаимодействия упругих волн с множественными полностью и частично упорядоченными совокупностями рассеивателей металлургического происхождения в твердых средах.

В подразделе 6.1 представлены результаты применения метода самосогласованного поля для получения соотношений, определяющих значения макропараметров микронеоднородных сред, содержащих сферические включения с параметрами: р2-плотностью и Ц2" коэффициентами Ламэ радиусом "а", расположенные в узлах "кубической" решетки с периодом -"сГ в упругой среде с параметрами: рь К\, а , также коэффициентов отражения и прохождения для плоскостной границы микронеоднородного полупространства и одиночной плоскостной решетки упомянутых включений. Показано, что при распространении упругой волны в направлениях близких к осям пространственной периодичности фазовые скорости определяются для эффективных продольной и поперечной волн из решения алгебраических уравнений разного порядка. Коэффициенты при степенях переменной в указанных уравнениях являются линейными комбинациями амплитудных коэффициентов рассеяния волн соответствующего типа на одиночной сфере. В явном виде, на основе решений упомянутых выше уравне-

ний, получены выражения для коэффициентов отражения и прохождения плоских волн применительно к плоскостной границе микронеоднородного полупространства и однослойной плоскостной решетке. При численных оценках исследовались эффекты влияния параметров включений на уровень прошедших и отраженных волн. Показано преобладание коэффициента отражения от границы микронеоднородного полупространства по сравнению с плоскостной однослойной решеткой и коэффициента прохождения плоскостной однослойной решетки по сравнению с микронеоднородным полупространством для продольных и поперечных волн. По отношению к упомянутым неоднородностям отмечено преобладание выявляющей способности продольных волн по сравнению с поперечными при отсутствии затухания.

В подразделе 6.2 изложены результаты исследования влияния формы элементарных рассеивателей на свойства и параметры микронеоднородных сред. Показано, на основании результатов подраздела 2.3, что в случае взаимного смещения решеток, образующих соседние слои, распространяющаяся по нормали к совокупности равноотстоящих друг от друга плоскостных решеток, в общем случае структурно не тождественных, но обладающих одинаковыми комплексными коэффициентами отражения и прохождения, "квазиплоская" волна получает ослабление. Его величина может быть определена из решения рассмотренного в подразделе 2.3 дисперсионного уравнения. При численных оценках показано, что композиции рассеивателей плоскостной (не округлой) формы (рис.33,34) вызывают значительно большие относительные изменения фазовой скорости и коэффициента затухания по сравнению с округлыми (сферическими) рассеивате-лями (рис.35,36).

Обнаруженные закономерности рекомендованы для использования при формировании методик ультразвукового контроля изделий порошковой металлургии.

В седьмом разделе обсуждаются постановка и результаты экспериментальных исследований естественных неоднородностей и их замещающих моделей, а также искусственных имитаторов неоднородностей в твердых средах.

В подразделе 7.1 изложены результаты натурного моделирования свойств неоднородностей при макетировании в лабораторных условиях. Предложена и реализована технология имитации образования "нежестких" связей на плоских и искривленных границах раздела твердых сред. Показано, что в случае плоских границ системы слоев типа "твердое тело-жидкость-твердое тело" при выполнении требования малости импеданса прослойки по сравнению с импедансами прилегающих полупространств и малости волновой толщины прослойки свойства последней, удовлетворительно описываются моделью с "нежестким" контактом, рассмотренной в разделах 2,3. Обсуждены результаты сопоставления данных теории и эксперимента для двух вариантов однослойных систем: сталь-вода-сталь (рис.37) и плексиглас-вода-плексиглас (рис.38).

Отмечено, что с увеличением волновой толщины свойства "модели-прослойки" начинают преобладать( рис.37,38).В качестве модели неоднородности с искривленной поверхностью исследовалось рассеянное поле цилиндрической неоднородности. Имитация условий нарушения адгезии по аналогии с "плоской границей" осуществлялась в "жидкостном" приближении. Исследовались отражатели из графита и алюминия, внедрявшиеся в алюминиевую матрицу. Для имитации свойств множественных скоплений рассеивателей были разработаны и релизованы технологии внедрения в моноблоки из органического стекла воздушных и твердых включений сферической формы.

Рис.33 Рис.34

СП^ф 1

0,95

а?

Полученные данные измерений коэффициентов отражения и прохождения для плоскостных решеток сферических рассеивателей подтвердили предсказанное теорией для округлых рассеивателей преобладание выявляющей способности продольных волн по сравнению с поперечными. Сравнение свойств плоскостных решеток проведено в широком диапазоне изменения объёмной концентрации и волновых размеров включений.

В подразделе 1.2 изложены результаты исследований свойств неоднород-^J ностей естественного происхождения в медных сплавах. ,На базе предложенной ранее модели расслоений с графитовым заполнением в прокатных листах, изготовленных из слитков, полученных по технологии двойного вакуумного переплава, в виде идеализированной плоскопараллельной прослойки вещества с параметрами, определяемыми при усреднении данных ультразвуковых измерений по

а^Ш)

02 03

Рис.35

02 03

Рис.Зб

сечению зондирующего ультразвукового пучка (р=2.5-103 кг/м3; с|=1.2-103 м/с; а=1.0 Неп/мм), разработана методика повышения её адаптивных возможностей.

Рис.37 Рис.38

Модернизация осуществлялась на базе учета "нежестких" связей на обеих границах слоя. Это иллюстрируется (рис.39,40) сравнением экспериментальных результатов для коэффициентов отражения(рис.39-линия2) и коэффициентов прохождения (рис.40-линия2) с данными вычислений для "прослоек"(толщина 11=0.2мм): идеальной (линия 3) и с нарушениями адгезии на границах (линия 1). Как видно, при значениях модулей нормальной жесткости, отвечающих возможностям модели, учитывающей взаимодействие множества микроконтактов (р=2.0....2.5-103 кг/м3, с]=2.0...2.5-103 м/с., <х=0.5....1.0 Неп/мм, КШ=10"15 м3/н, г|=0.1), ход теоретических зависимостей значительно лучше соответствует положению области экспериментальных точек. Значения параметров вещества неоднородности при этом лучше согласуются с характером нарушения сплошности металла.

Для уточнения свойств прикромочных областей обнаруживаемых протяженных дефектов, кроме того, была привлечена дополнительная модель типа плоскостной решетки сфер(рис.41,42). Показано, что в широком частотном диапазоне измерений отраженных (рис.41) и прошедших сигналов(рис.42), характерном для ультразвукового контроля медных сплавов, свойства модели-"решетки" для перфорированных участков более предпочтительны для определения параметров контроля. Отмечено, что в "конфликтных" ситуациях, когда при металлографическом анализе контрастные изображения веществ включений и матрицы не имели существенных отличий, корректное обоснование значительной величины полезного сигнала можно было осуществить, например, путем допущения нарушения адгезии на границах округлых рассеивателей в решетке. Установлены в явном виде функциональные зависимости законов распределения основных параметров плоскостных скоплений включений, обладающих специфическими вероятностно-статистическими свойствами.

В подразделе 7.3 рассмотрены вопросы применения моделей плоскостных протяженных неоднородностей к сплавам черных металлов. На основании данных металлографического анализа шлифов с "незаполненными расслоениями" с исчезающе малым раскрытием и "окисленным" состоянием поверхностей микро-

трещин была предложена методика сопоставления её свойств с моделью, учитывающей нарушения адгезии при образовании множества микроконтактов.

1ШЬ 1

ОРЬ 1

0.5

т Г

_I_I

1 2 3 4 5 6 кь

Рис.39

ши.

0.1

ош.

0.9

0.8 0.7

0 1 2 3 4 5 6 кн

Рис.40

-... ^ - Л* > _____

У. <

.(--)- а„ = 0.33

I = 0.03 1 1

0.2 0.4 0.6

Рис.41

0.8 к,а

0.2

0.4 0.6

рис.42

0.8 М

Результаты сопоставления для одного из микрошлифов иллюстрируются графически (рис.43,44). Как видно при оценке отражающих свойств (рис.43) и звукопрозрачности (рис.44), целесообразно в качестве дополнительных параметров для данной модели при решении задачи интерпретации учитывать и наличие вязких потерь, возникающих из-за повышенного содержания окислов на поверхностях микротрещин в сталях.

0.5

Значительно более глубокой проработки в методическом плане потребовало применение разработанных моделей для исследования свойств сплавов, содержащих флокеноподобные дефекты. Для описания особенностей взаимодействия упругих волн с флокеноподобными неоднородностями потребовался

о

комплексный подход, связанный с согласованным использованием различных моделей. Результатом подобного подхода явились данные о характере структуры флокеносодержащего металла и вызванных этими микротрещинами распределений нормированных скорости(рис.45) и коэффициента затухания (рис.46) упругих волн по толщине листа на контролируемом участке. Полученные на основании апроксимации экспериментальных распределений функциональные зависимости скорости и коэффициента затухания использовались при решении "волнового" уравнения с переменными коэффициентами численно по методу Рунге-Кутта. На основании полученного решения осуществлялись численные оценки величин коэффициентов отражения и прохождения для участка металла , пораженного флокенами. Как следует, например, из графиков на рис.47, для коэффициента отражения, его величина по модулю может испытывать значительные осцилляции в зависимости от соотношения величины относительного минимума скорости в центре листа и частоты ультразвука. С ростом затухания уровень осцилляций заметно сглаживается.

о 0.01 0.02 0.03 0.04 н,м 0 0.01 0.02 0.03 0.04 н,м

Рис.45 Рис.46

Аналогичные закономерности характерны и для коэффициента прохождения. Эти данные в совокупности с результатами подраздела 8.2 позволили сформулировать рекомендации по выбору уровня чувствительности и положения зоны "временного" стробирования для контроля в ручном и автоматическом режимах теневым и эхо-сквозным методами.

В разделе 8 изложены результаты исследований, подтверждающие эффективность применения идеализированных моделей для решения задач повышения информативности методов ультразвукового контроля в практических целях.

В подразделе 8.1 изложены отдельные фрагменты постановки и решения ¡адачи по оценке изменения оптимальных параметров ультразвукового контроля 1ри обнаружении плоскостных протяженных неоднородностей разной структуры. Да примере теневого метода контроля показана необходимость учета влияния свойств размещаемой в акустическом тракте модели плоскостной протяженной

неоднородности на выбор величины частоты ультразвука при обследовании изделий с плоскопараллельными гранями с шероховатой поверхностью. Как видно на рис.48, при заданных параметрах акустического тракта учет контактной жесткости на границах прослойки приводит к смещению оптимальной частоты на величину, существенную для корректировки параметров акустической системы. Это обстоятельство учитывалось при разработке положений методик инженерного проектирования промышленных многоканальных дефектоскопов.

Рис.47 Рис.48

В подразделе 8.2 представлены материалы, имеющие методический интерес, обосновывающие установление соответствия между параметрами эталонных отражателей, являющихся, как правило, имитаторами локальных неоднородно-стей, и параметрами структуры протяженных неоднородностей. Зависимости на рис.49 иллюстрируют предлагаемую методику на примере сравнения эталонного "дискового" отражателя и плоскостной решетки сфер((3-объёмная концентрация включений).

В подразделе 8.3 рассмотрено использование свойств идеализированных моделей для количественной оценки "балльности" нарушения микроструктуры непосредственно по данным ультразвуковых измерений. Такая оценка осуществлена на примере сопоставления данных измерений параметров неоднородностей по фотошаблонам "эталонных" нарушений структуры из нормативной документации. Как видно на иллюстрациях (рис.50), даже в случае однослойных неоднородностей чувствительность современной аппаратуры может оказаться достаточной для оценки микроструктуры практически для большинства типов неметаллических включений (рис.50,нитриды строчечные) по всей шкале "балльности".

В подразделе 8.4 рассмотрена постановка задачи организации "безэталонных" измерений, использующих статистические характеристики множественных совокупностей рассеивателей. На базе теории порядковых статистик

эсуществлена количественная оценка пределов повышения метрологических характеристик операций количественной оценки параметров неоднородностей. По-сазаны возможности вспомогательного "шкалирования", опирающегося на коли-(ественные значения параметров распределений порядковых статистик.

Данные на рис.51,52 иллюстрируют изменение нормированной дисперсии щенки измеряемого параметра в зависимости от объема выборки, и были полу-1ены для установленных законов распределений (рис.51-Вейбулла-Гнеденко и )ис.52-экспоненциального) параметров изучаемых в работе неоднородностей 1еталлургического происхождения.

.ос\

1 1

г= 1 0 0 м м а А 1

-------- (рн? 0 О

/У (—)-г=1.25мгц 0.5 " (хуя а ~

(- - -)- ЫЛ (- -к=5.0 0 К X * X * 1

4 баллы

Рис.49

Рис.50

1 1 1 1 §ОД=8017Ьер(-435Ь!) I I 1 Г аЬН5ер(-1.5Ь)

_ н»т=7 / >гН5 - (—, - 05 / (—>п45 (—2

^у у у

-'"''г'Т'У-к" Г..Г 1 0 ■ -Г " " 1 1

Ю 15

Рис.51

5 10 15

Рис.52

В подразделе 8.5 представлены описания технических характеристик, особенностей организации и функционирования отдельных видов средств ультра-вукового контроля, при проектировании и разработке которых учитывались ус-ановленные закономерности образования информационных сигналов и разрабо-анные на их основе рекомендации. Показано, что при рациональной организа-;ии электронно-акустических устройств дефектоскопической аппаратуры, экс-луатируемой в промышленных и лабораторных условиях и ориентированной а получение дополнительной информации о характере обнаруженной неодно-одности, возможно существенное расширение функциональных возможностей редств контроля и повышение их эксплуатационных и потребительских войств до уровня современных зарубежных аналогов. Отмечено, что выпол-

Р

5

нение рекомендуемых требований повышения уровня адаптивности, многофункциональности и комбинированности обеспечивает значительные преимуществ* применения аппаратных и программных средств в технологиях ультразвуковое дефектоскопии с целью повышения показателей качества промышленных материалов и изделий.

В заключении сформулированы основные результаты работы и выводы отвечающие целям проведенных исследований и практических приложений,

В приложениях приведены: дополнительные материалы для обоснования выбора величины относительной контактной площади при соприкосновении выступов микроконтактов поверхностей микротрещин в условиях деформаций упругого, упруго-пластического и пластического характера, акты внедрения результатов диссертационной работы в организациях АООТ "Ижорские заводы" и АО "Красный выборжец", а также акты использования материалов диссертации в научно-исследовательских работах и учебном процессе в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете и свидетельство о присуждении Аббакумову К.Е. медали "В.К.Рентген-С.Я.Соколов" за 1997 г.

3.ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации представлены в хронологическом порядке.

1.Аббакумов К.Е.,Паврос С.К., Сафонов В.И. К расчету акустического тракта эхо-дсфектоскопа в импульсном режиме.//Изв.ЛЭТИ,- 1974.-Вып. ] 45.-С.68-74.

2.Аббакумов К.Е. К вопросу об оптимизации параметров электромагиитно-акустических излучателей и приемников//Изв.ЛЭТИ.-1975.-Вып.168.-С. 16-24.

3.Аббакумов К.Е. К вопросу о структуре акустического поля при электромагнитном возбуждении ультразвука в металлическом полупространстве//Изв.ЛЭТИ.-1976.-Вып.201.-С.28-34.

4.Аббакумов К.Е. Исследование возможности выявления внутренних дефектов в горя-чекатанном листовом прокате с поверхностной окалиной с помощью ЭМА-преобразователей:Отчет о НИР /ВНТИЦентр; Рук.Голубев A.C.- № Б.664524.-Л., 1976.-55 с.

5.Аббакумов К.Е. Акустические особенности дефектов типа "расслоение".// Изв.ЛЭТИ,-1979.-Вып.252.-С.З-7.

6.Аббакумов К.Е., Васильков A.A. Взаимодействие ультразвуковых волн с реальными дефектами толстолистового проката.// Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций :Сб. докл. научн.-техн. конф. молодых. ученых.-Л.,1980.-С. 98-102.

7.Аббакумов К.Е., Голубев A.C., Васильков A.A., Каратеева Н.Л. О возможности имитации расслоений в листах плоско-параллельной прослойкой инородного вещества.// Изв.ЛЭТИ.-1980.-Вып.264.-С.7-12.

8.Аббакумов К.Е., Голубев A.C., Полунин H.H. Акустические свойства дефекта типа раскатанного включения графита в листах из медных сплавов//Дефектоскопия.- 1980,- №7,- С.40-45.

9.Аббакумов К.Е. Сравнительные характеристики выявляемое™ расслоений продольными и поперечными волнами.//Изв.ЛЭТИ.-1981.-Вып.301.-С.5-9.

Ю.Аббакумов К.Е., Голубев A.C. Оценка акустических свойств тонких расслоений и однострочных неметаллических включений в стальных листах// Дефектоскопия- 1982,- N 9.- С.22-24.

11 .Аббакумов К.Е. Акустические характеристики несплошностей в виде плоского слоя неметаллических включений//Изв.ЛЭТИ,- 1982.-Вып.305.-С.3-7.

12.Аббакумов К.Е., Голубев A.C. Исследование физических моделей протяженных не-эднородностей в твердых телах и их классификация.// Основные направления ультразвуковой технологии 1981-1990гг. : Сб.тез.докл.Всесоюз.науч.-техн.конф.;15-17 декабря, Суздаль.- Суздаль, 1982,- С.84-85.

13.Аббакумов К.Е., Голубев A.C. Отражение и прохождение плоских волн для моделей *есплошностей типа плоских решеток в твердых телах.//Труды X Всесоюз. акустич. конф,-Москва.,1-3 июня,1983, секцияА,М.,1983.-С.96-99.

14.Аббакумов К.Е.Дайков И.К., Черенков C.B. Аппаратура для исследования акустиче-жих характеристик реальных несплошностей.//Изв.ЛЭТИ.-1983.-Вып.325.-С.З-7.

15.А.С.991285 СССР, МКИ G01N29/04. Электромагнитно- акустический преобразова-гель / Аббакумов К.Е.(СССР).-№ заяв.2777760/25-28; Опубл. 23.01.83, Бгол.№3.-С.28

16. Установка для автоматизированного контроля листововго проката из сплавов на остове меди./Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Голубев A.C. и др.: Тез.докл.Всесоюзн. науч.-техн. сонф. по ультразвуковому контролю качества,10-12 ноября.- Ленинград,-Л.- 1983.-С. 154-155.

17.А.С.1037164 СССР,МКИ G01N29/04. Ультразвуковой иммерсионный теневой дефектоскоп/ Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Голубев А.С.,Добротин Д.Д.,ПавросС.К..(СССР).-Vä заяв.3443363/25-28; 3аявл.24.05.82;0публ.23.08.83 Бюл.№31, 1983.-С.138

18.Аббакумов К.Е. Энергетические характеристики преобразования типов волн, рассеи->аемых сферической поверхностью в твердой среде.//Изв.ЛЭТИ.- 1985.-Вып.355.-С.45-47.

19.А.С.1133541 СССР, МКИ G01N29/04, Коммутируемый предусилитель многоканаль-юго дефектоскопа/ Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Голубев A.C., Добротин Д.Д., Паврос :.К.(СССР).- № заяв.3289074/25-28; Заявл.28.04.81; 0публ.07.01.85. Бюл.№1,1985.-С.145

20. А.С.1234768 СССР, МКИ G01N29/04, Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп/Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Добротин Д.Д., Мамистов C.B., Паврос С.К-(СССР).-fe заяв.3835110/25-28(161122); Заявл.29.12.84; 0публ.30.05.86, Бюл.№20.-С.149

21.Взаимодействие объёмных упругих волн с плоскостной решеткой цилиндрических истечений в твердой среде/ Аббакумов К.Е., Волосова Т.Л., Воротникова C.B. и др..// 1зв.ЛЭТИ.- 1987.-Bbin.385.-C.3-7.

22.Установка УДЛ-2 для ультразвукового контроля горячекатаных стальных листов/ Абакумов К.Е., Артемов В.Е., Мамистов C.B. и др.//Новые разработки ультразвуковой техники Сб.ст.- Л.:ЛДНТП,1987.-С.53-58.

23.А.С.1446558 СССР,МКИ МКИ G01 N 29/04, Ультразвуковой дефектоскоп/ Аббакумов СЕ., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Топунов А.В.(СССР).-№ заяв.4250659/25-28, заявл. 27.05.87, »публ. 23.12.88.-Бюл.№47.-С.61

24.А.С.1481595 СССР,МКИ G01B17/02; Устройство для измерения толщины движущихся изделий/ Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Топунов A.B.(СССР)- № за-[в.4271157/25-28; 3аявл.29.06.87;0публ.23.05.89, Бюл.№19, 1989.-С.56

25.Промышленные автоматизированные многоканальные ультразвуковые дефектоскопы щя контроля толстолистового проката /Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Добротин Д.Д., Паврос 1К..-Л.:ЛДНТП, 1989.-28С.

26.Аббакумов К.Е., Воротникова C.B. Влияние контактного взаимодействия поверхно-:тей с периодической структурой на прохождение ультразвуковых сигналов.// Изв.ЛЭТИ,-989.-Вып.407.-С.З-9.

27.Аббакумов К.Е., Голубев A.C. О возможности количественной оценки дефектов шкроструктуры по результатам ультразвуковых измерений.// Новые методы и средства акуст. [змерений и приборов контроля: Сб.матер.сем.,Л.: ЛДНТП, 1989.- С.41-45.

28.0 выявляемости флокеноподобных дефектов эхо-методом/ Аббакумов К.Е., ЗайкоЕ

B.Г., Николаев С.П. и др. //Методы и средства повышения информативности дефектоскопии металлоконструкций: Тез.докл.Всесоюзн. науч.-техн. конф, 14-15декабря, Ленинград.-Л., 1989.-

C. 64-65.

29.Выбор оптимальных частот обнаружения, протяженных несплошностей в изделиях теневым методом/ Аббакумов К.Е., Голубев A.C., Добротин Д.Д. и др..// Методы и средства повышения информативности дефектоскопии металлоконструкций: Тез.докл.Всесоюзн. науч.-техн. конф; 14-15декабря,Ленинград.-JI., 1989.-С. 91-92.

30.Аббакумов К.Е. Акустические характеристики флокеносодержащего металла // Не-разруш. физич. методы и средства контроля:Тр, XII Всесоюз. науч.-техн. конф.,9-13 сентября 1990 г.,Свердловск.-Свердловск, 1990.- С. 15-17.

31.Установка для ультразвукового контроля листов и плит/ Аббакумов К.Е.,Голубев A.C.Добротин Д.Д. и др.// Неразруш.физич. методы и средства контроля.'Тр. XI1 Всесоюзн. науч.-техн. конф.;9-13 сентября 1990 г.,Свердловск.-Свердловск,1990.- С.112-113.

32.Безэталонный толщиномер для контроля движущегося металлопроката./ Аббакумов К.Е.,Добротин Д.Д., Паврос С.К. и др..// Неразруш.физич. методы и средства контроля:Тр. XI1 Всесоюз. науч.-техн. конф.;9-13 сентября 1990 г.,Свердловск.-Свердловск,1990.- С.122-123.

33.Аббакумов К.Е. Прогнозирование параметров естественных несплошностей крупногабаритных листов по результатам ультразвуковых измерений//Изв. ЛЭТИ.-1991,- Вып.432,-С.3-7.

34.Ультразвуковая секция дефектоскопа -снаряда для контроля магистральных трубопроводов/ Аббакумов К.Е.,Добротин Д.Д., Мамистов C.B. и др.//Тез.докл. Х1У науч.-техн. конф. по ультразвуковому контролю сварных металлоконструкций; 30 мая-2 июня , 1992,Санкт-Петербург.- СПб.- 1992.-С.80-81.

35. A.C. 1716426 СССР, МКИ G01 N 29/04, Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп./ Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Топунов A.B., Зайков В.Г., Николаев С.ЩСССР).- № заяв.4796936/28; Заявл.27.02.90; 0лубл.29.02.92, Б.И.№8,1992.-С.81

36.Ультразвуковая аппаратура для контроля физико- механических характеристик движущегося металлопроката/ Аббакумов К.Е., Мамистов C.B., Паврос С.К. и др.// Неразру-шающие физические методы и средства контроля: Тез.докл. XI11 науч.-техн. конф., 17-19декабря, Санкт-Петербург.-СПб,- 1993.- С.68-69.

37.Аббакумов К.Е. Взаимодействие упругих волн с флокеноподобными дефектами в металлах//Известия ГЭТУ,- 1993.-Вып.456.- С.15-21.

38.Аббакумов К.Е., Гурьева Т.М. Методы и аппаратура ультразвукового контроля изделий из материалов порошковой металлургии. Контроль макро- и микроструктуры.// Дефекто-скопия.-1993.-№8.-С.39-46.

■ 39.Разработка приборов и методов контроля изделий из материалов порошковой металлургии. Контроль микро и макроструктуры: Отчет о НИР/ ВНТИЦентр; Рук.Аббакумов К.Е.- № 01930001619.-СП6., 1993.-80 с.

40.Методические указания к лабораторным работам по дисициплине:"Неразрушающий контроль в производстве и его организадия'7Сост.: К.Е.Аббакумов, С.К.Паврос; ГЭТУ.-СПб.,1993.-30с.

41.Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К. Ультразвуковые методы и аппаратура для автоматизированного контроля горячекатаного листового проката.// Неразруш. контроль в науке и индустрии: Тез.докл. Рос. с междунар. участием науч.-техн. конф.,30 июня-2 июля,1994 г.,Москва.-Москва, 1994.- С.151-152.

42.Аббакумов К.Е., Паврос С.К., Топунов A.B. Ультразвуковой портативный микропроцессорный дефектоскоп //Радиоэлектроника в СПбГЭТУ: Сб.науч. тр.-СПб.1995,- Вып.1.-С.97-101.

43. Исследование способов и разработка аппаратуры измерения толщины стенки трубы ефтепровода со стороны внутренней поверхности/ Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос :.К. и др.// Ультразвуковая дефектокопия металлоконструкций-95:Сб.тр. 15 Петерб, конф.,12 -4 сентября, 1995,Репино.-СПб,1995.-С.82-83.

44.Аббакумов К.Е. Использование электромагнитно-акустических преобразователей для онтроля прутков.//Изв.ЛЭТИ,-1995.-Вьш.485.-С.25-32

45.Методические указания к лабораторным работам по дисициплине:"Неразрушающий онтроль в производстве и его организация'УСост.: К.Е.Аббакумов, С.К..Паврос; ГЭТУ.-Лб.,1995.-30с.

46.Ультразвуковой толщиномер для контроля движущегося металлопроката/ Аббакумов Добротин Д.Д., Паврос С.К. и. др //Радиоэлектроника в СПбГЭТУ: Сб.науч.тр.-СПб.,199б,-

1ЫП.2.-С.129-132.

47.Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д. Электронные устройства приборов неразрушающего онтроля: Учебн.пос./ГЭТУ.-СПб., 1996,-68с.

48.Аббакумов К.Е., Смирнова И.Ю. Взаимодействие упругих волн с флокеноподобными ефектами в металлах// Неразрушающий контроль и диагностика: Тез. докл. науч.-техн. конф., 3-26 июня, 1996, Москва.-М.,1996.-С.59

49.Аппаратура для ультразвукового контроля проводов городского элекгротранспор-з/Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К. и др.// Неразрушающий контроль и диагности-а: Тез. докл. науч.-техн. конф., 23-26 июня, 1996, Москва.-М.,1996.-С,112

50.Аббакумов К.Е. Моделирование свойств несплошностей с "нерезкими" границами// >изика и техника ультразвука: Тез. докл. науч.-техн.конф.,9-11 июня,1997,Санкт-Петербург.-'П6.Д997.-С.76-78.

51.Аббакумов К.Е., Шерман O.A. Особенности обнаружения трещкноподобных дефек-эв с конечной проницаемостью для ультразвука// Физика и техника ультразвука: Тез. докл. ауч.-техн.конф.,9-11 июня,1997,Санкт-Петербург,- СПб.,1997.-С.78-79.

52.Аббакумов К.Е., Шерман O.A. Закономерности обнаружения трещиноподобных де-icktob с конечной проницаемостью для ультразвука.// Акустика на пороге 21 века: Сб. тр. 6 гссии Рос.Акуст. Об-ва,24-25 октября, 1997, Москва.-М..1997.-С.93-96.

53.Аббакумов К.Е., Ромашкин C.B. Статистические свойства совокупностей микротре-щн.//Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций:Сб. докл. 16 Петербург, конф.,3-июня, 1998,Репино.- СПб.-l 998.-С.74-75.

54.Исследование , разработка и изготовление аппаратуры бесконтактного (воздушного) пособа измерения толщины движущегося проката в горячем состоянии: Отчет о НИР ШТИЦентр; Рук.Аббакумов К.Е.- № 019700000288.-СП6., 1997.-105 с.

55.Ультразвуковая система для контроля токоведущих проводов троллейбусов/ Аббаку-:ов К.Е., Паврос С.К., Ромашко Р.В. и др.// Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструк-ий:Сб. докл. 16 Петербург, конф.,3-5июня,1998,Репино.- СП6.-1998.-С.92-93

56.Аббакумов К.Е., Шерман O.A. Влияние контактной жесткости на рассеивающие войства трещинообразных дефектов// Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций:Сб. окл.16 Петербург, конф.,3-5июня,1998,Репино.- СП6.-1998.-С.102-103.

57.Аббакумов К.Е. Количественная оценка параметров ультразвукового контроля при бнаружении флокеноподобных дефектов//Дефектоскопия.-1998,- №5.-С.76-85.

58.Аббакумов К.Е.,Ромашкин С.В.Отражающая способность цилиндрической много-лойной неоднородности с нарушениями адгезии между слоями// Новое в экологии и безопас-ости жизнедеятельности :Тр. 4 Всероссийской научно-технической (с международным участим) конференции, в 3-х томах, 16-18 июня 1999 г.; СПб./Под ред. Н.И.Иванова, Балт.техн.ун-,СПб.-1999,Т.З.-С.433.

59.Аббакумов К.Е.ДПерман O.A. Акустический тракт наклонного преобразователя поп речных волн для модели трещины с частично взаимодействующими берегами/ Неразрушающ] контроль и диагностика-.Тез. докл. 15 Рос. науч.-техн. конф.,М., 28 июня-2 июля 1999 г.;\ 1999.-С.308

60.Аббакумов К.Е.,Ромашкин C.B. Влияние параметров флокеноподобных дефектов характер информационных сигналов// Неразрушающий контроль и диагностика:Тез. докл. Рос. науч.-техн. конф.,М. 28 июня-2 июля 1999 г.-М.-1999.-С.319.

61.Аббакумов К.Е.Отражение и прохождение упругих волн на плоской границе с нарушенной адгезией твердых сред // Неразрушающий контроль и диагностика:Тез. докл. 15 Рос науч.-техн. конф.,М., 28 июня-2 июля 1999 г./М.-1999.-С.334.

В печать 17.02.2000 Объём 2.0 п.л. Формат 60x84/16 Заказ №21. Тираж 120 экз.

Типография Балтийского государственного технического университета Адрес университета: 198005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская, 1

Оглавление.

Список условных обозначений, символов, единиц и терминов.

Введение.

Система неоднородностей, влияющих на распространение упругих волн в твердых средах

1.1 .Общие принципы изучения взаимодействия упругих волн с неоднородностями твердых сред применительно к ультразвуковым методам неразрушающих. испытаний.

1.2.Виды и особенности построения моделей неоднородностей твердых сред. Основные требования к замещающим моделям неоднородностей материалов и изделий.

1.3.Классификация неоднородностей, оцениваемых по результатам ультразвуковых измерений.

1.4.Методологические и физические предпосылки возникновения и становление проблемы повышения информативности ультразвуковых методов исследования твердых сред

1.4.1. Постановка задач анализа и синтеза неоднородностей твердых сред.

1.4.2. Особенности отражения и преломления упругих волн на границах раздела твердых сред: Одно- и многослойные неоднородности.

Выводы по 1 разделу.

2.Физические основы условий образования информационных сигналов в задачах моделирования неоднородностей естественного происхождения в материалах и изделиях

2.1.Моделирование условий контактного взаимодействия поверхностей микротрещин

2.1.1.Макро- и микрогеометрия контактных поверхностей трещинообраз-ных неоднородностей и их характеристики.

2.1.2.Контакт волнистых и шероховатых поверхностей.

2.1.3.Модель "линейного скольжения" поверхностей на совокупности микроконтактов.

2.2.Физические параметры сред, содержащих множественные совокупности консолидированных включений.

2.3.Распространение упругих волн через согласованную совокупность плоскостных протяженных неоднородностей. Дисперсионное уравнение для квазиплоской эффективной волны.

2.4.Взаимодействие упругих волн с неоднородностями в виде переходных областей между средами с различными физическими свойствами.

Выводы по 2 разделу.

3.Взаимодействие упругих волн с совокупностью плоских твердых упругих слоев с нарушенной адгезией между ними

3.1.Наклонное падение продольных и поперечных волн на границу твердых сред с контактом в приближении "линейного" скольжения.

3.1.1.Падение поперечной БН-волны.

3.1.2.Падение продольной волны.

ЗЛ.З.Падение поперечной БУ-волны.

3.2.Угловые спектры отраженных и преломленных волн

3.2.1 .Разнородные материалы.

3.2.2.0днородные материалы. включении.

Выводы по 4 разделу.

5.Влияние условий контакта на искривленной, с нарушениями адгезии, поверхности компактных неоднородностей в твердой, упругой среде на дифракционные эффекты

5.1.Рассеяние упругих волн на твердом, упругом сферическом включении. Постановка и аналитическое решение задачи.

5.2.Анализ рассеянных полей при падении продольной волны

5.2.1 .Разнородные материалы.

5.2.2.0днородные материалы.

5.3.Рассеяние упругих волн на многослойном твердом, упругом сферическом включении.

Выводы по 5 разделу.

6.Взаимодействие упругих волн с препятствиями в виде множественных совокупностей элементарных рассеивателей

6.1 .Неоднородности типа решеток изолированных включений.

6.2.Макропараметры слоистых сред, содержащих плоскостные протяженные неоднородности.

Выводы по б разделу.;.

7.Экспериментальное исследование естественных неоднородностей и их замещающих моделей в твердых средах

7.1.Натурное моделирование свойств плоскостных протяженных неоднородностей.

7.2.Свойства неоднородностей естественного происхождения в сплавах цветных металлов.

7.3.Свойства неоднородностей естественного происхождения в сплавах черных металлов.

Выводы по 7 разделу.

8.Применение идеализированных моделей при решении задач повышения информативности методов ультразвукового контроля.

8.1.Оптимальное проектирование систем ультразвукового обнаружения неоднородностей в толстолистовом прокате.

8.2.Соотношение параметров компактных и протяженных неоднородностей.

8.3.Определение количественных показателей микроструктуры по результатам ультразвуковых измерений.

8.4.Формирование процедур "безэталонных" измерений с использованием статистических свойств множественных совокупностей рассеивателей.

8.5.0бщие и специальные требования к техническим средствам и методическим рекомендациям, обеспечивающим повышение информативных характеристик. Примеры разработок, применения и перспективы развития.

Выводы по 8 разделу.

В современных условиях ультразвуковые методы исследования и контроля по праву занимают одно из ведущих мест среди других физических методов неразрушающих испытаний и весьма интенсивно продолжают развиваться. Универсальные свойства ультразвука обеспечили возможность успешного решения широкого спектра практических задач, связанных с обнаружением важных видов производственных и эксплуатационных дефектов, определением их положения и измерением отдельных параметров. Это связано с многообразием акустических явлений, происходящих в разных, особенно твердых, средах, при взаимодействии упругих волн с элементами их микро- и макроструктуры, с широтой частотного диапазона. И, наконец, самой природой упругих волн, которая, несмотря на допустимость определенных аналогий, полностью отличается от природы электромагнитных волн, лежащих в основе большинства других методов неразрушающих испытаний. Широкое распространение акустических методов объясняется ещё и тем, что свойства материалов, решающим образом влияющие на возбуждение и распространение упругих волн, оказываются тесно связаны с прочностными, усталостными характеристиками. Наибольший интерес результаты ультразвукового контроля вызывают у специалистов по оценке прочности материалов, изделий и конструкций. Уже сегодня существующие в их распоряжении средства, включая аналитические и вычислительные методы, позволяют в ряде случаев с высокой надежностью прогнозировать изменение физико-механических свойств объекта, но требуют адекватной точности и полноты описания учитываемой несплошности материала. Это обусловило формирование нового научного направления в неразрушающих испытаниях, связанного с повышением информативности существующих и разрабатываемых методов.

Появление и развитие акустических методов контроля в нашей стране совпадает с началом применения ультразвука для исследования материалов и изделий и связано с именем члена-корреспондента АН, профессора С.Я.Соколова [1]. Обнаруженный и доказанный экспериментально феномен проникающей способности ультразвука получил в дальнейшем фундаментальное физическое обоснование и практическое внедрение. При этом прикладные и теоретические разработки всегда тесным образом сопровождали и дополняли друг друга. Выбор метода ультразвукового контроля для решения задач дефектоскопии, толщинометрии, структуроско-пии и технической диагностики зависит от физической природы и параметров контролируемого объекта, от условий его обследования. В зависимости от физической сущности определенный метод позволяет исследовать лишь отдельные свойства материалов и изделий. Поэтому, даже в рамках выделенного направления, связанного, например, с использованием ультразвука, только разные по сути взаимодействия упругих волн с неоднородностями методы контроля могут ослабить или исключить недостатки однопланового обследования, обеспечить получение полноценной и наиболее достоверной информации о состоянии объекта.

Со временем первоначальный круг задач, решаемых с помощью ультразвукового контроля и носивших в производственном плане тактический характер констатации недопустимых нарушений строения вещества, значительно расширился. Функции простой "сигнальной" системы стали постепенно вытесняться функциями "прогноза", опирающимися на информационную и аппаратную поддержку целого комплекса научных дисциплин. Стало очевидным, что по мере перехода в ультразвуковой дефектоскопии рт стратегии поиска и обнаружения к стратегии распознавания образов и классификации будет возрастать потребность более глубокого и детального изучения внутреннего строения доступного многообразия несплошностей естественного, технологического происхождения в материалах и изделиях. Значительные возможности в этом направлении могут быть реализованы с привлечением одного из наиболее универсальных и эффективных в методологическом плане подхода, связанного, в частности, с проблемами моделирования^].

Развитие концепции моделирования применительно к задачам неразрушающего контроля в значительной степени определяется целями, формулируемыми при возникновении и решении потребительских и производственных проблем. Несмотря на имеющиеся отличия в условиях эксплуатации и технологических процессах в моделировании для неразрушающего контроля можно выделить несколько приоритетных направлений, основными из которых являются:

1 .Моделирование характеристик свойств материалов и изменений этих свойств в процессе эксплуатации по данным неразрушающих испытаний.

2.Моделирование напряженного и деформированного состояний материалов по результатам неразрушающих испытаний.

3.Моделирование дефектов материалов и изделий.

Моделирование свойств материалов по существу является темой фундаментального направления научных исследований. В связи с эволюцией производственных задач, применительно к классическим схемам испытаний, всегда возникает вопрос о потребности замены эксперимента теоретической моделью. Безусловно положительный ответ на этот вопрос существует именно потому, что свойства материала могут очень сильно изменяться в процессе эксплуатации или просто с течением времени, и нельзя с полной уверенностью предсказать поведение материала, основываясь только на априорной информации. Роль и место неразрушающего контроля в этой области и заключается в осуществлении достоверной оценки этого поведения. Реализация начального этапа подготовки к оценке в области прогноза связана с разработкой моделей, обеспечивающих возможность предсказания свойств компонентов, учитывая известные значения нагрузки. Основой такого подхода является разработка фундаментальных понятий взаимодействия веществ с волновым и корпускулярным излучением. Базовыми понятиями здесь является трактовка определений макро- и микроструктуры материала.

По сравнению со значением прогнозирования свойств материалов во времени оценка напряженного состояния до настоящего времени являлась второстепенной задачей. Однако, ряд приложений, особенно в области энергетического машиностроения, потребовал пересмотра этих взглядов в направлении большей сбалансированности. Уже сегодня в области нераз-рушающего контроля материалов реализованы подходы, особенно с применением ультразвука, позволяющие измерять действующие и остаточные упругие напряжения. Определение величин напряжений и деформаций с высоким локальным разрешением, например у оконечностей трещин, является стимулом для разработки и применения новых моделей, позволяющих предсказать нагрузки, ограничивающие срок эксплуатации. Наиболее существенной проблемой в этом отношении остается, в отдельных случаях очень значительное, расхождение между прогнозом по классической концепции концентраторов напряжений и реальным положением мест разрушения нагружаемых образцов.

Одной из наиболее распространенных задач дефектоскопии является обнаружение таких нарушений сплошности структуры материалов, которые по установленным требованиям признаются недопустимыми. Под несплошностями, в широком смысле слова, понимаются такие отклонения от нормальной структуры, которые по результатам решения задач первого направления считаются известными и могут влиять на поведение материалов под нагрузкой. При этом о дефекте принято говорить, если есть значительная по величине вероятность, которой нельзя пренебречь, того, что материал во время эксплуатации не выдержит планируемой нагрузки. В действительности можно указать лишь ограниченное число ситуаций, когда операции обнаружения и оценки параметров дефектов исчерпывающим образом могут быть охарактеризованы как качественно, так и количественно. В первую очередь это связано с достижением благоприятной ориентации дефектов относительно ультразвукового пучка или с возможностью реализации "многоракурсного прозвучивания". Область применения выявляющей способности ультразвука с целью увеличения объёмов количественных сведений о неоднородно-стях может быть существенно расширена на базе создания комплекса универсальных физических и математических моделей несплошностей, пригодных для практического применения в операциях неразрушающего контроля.

Эффективное применение соответствующих моделей в области ультразвукового контроля возможно в следующих направлениях:

1 .Определение рациональных значений параметров( например: чувствительности) контроля.

2.Определение достоверных границ зон установленной чувствительности контроля.

3.Формирование требований к акустическим системам и определение их параметров, включая свойства отдельных элементов акустических систем.

4.Разработка классификационных признаков для определения характера дефектов.

5.Оценка физических пределов применимости ультразвуковых методов контроля. б.Совершенствование системы метрологической поддержки операций ультразвукового контроля.

В предлагаемой постановке, применительно к общим принципам моделирования, под повышением информативности следует понимать не только увеличение разнообразия и рост интенсивности потоков обрабатываемой информации, но и создание предпосылок для перехода на качественно более высокий уровень при подготовке баз данных для обоснования оперативных решений по корректировке технологического процесса. Переход от традиционных технологий неразрушающего контроля к высокоинформативным приводит к изменению не только объёмов, но и характера решаемых задач. Во всех случаях для обеспечения высокой достоверности результатов и эффективности функционирования диагностических комплексов в реальном масштабе времени разработка перспективных технологий и новых поколений средств неразрушающего контроля должна осуществляться под воздействием специальных факторов. Прежде всего, таких, которые учитывают физическую сущность образования рассеянных ультразвуковых полей и их закономерностей, раскрываемых при более детальном и глубоком изучении внутреннего строения несплошностей технологического происхождения в материалах и изделиях.

Сравнительный анализ системы концептуальных подходов в области традиционных схем и инноваций в техническом контроле позволяет утверждать о продолжении процесса интенсивного формирования научного направления в неразрушающих испытаниях, связанного с повышением информативности физических методов неразрушающего контроля. Развитие этих процессов предполагается осуществлять на базе концепции моделирования, возможности которой недостаточно реализовывались при традиционных технологиях неразрушающего контроля, что подтверждает актуальность выбранных направлений исследований.

Совокупность требований, предъявляемых к автоматизированным и автоматическим средствам неразрушающего контроля, особенно промышленного назначения, должна сочетаться с обязательной высокой производительностью контрольных операций и интенсивностью производственного цикла. Это существенно влияет на выбор технических решений, реализующих получение первичной информации о структуре волнового поля, в частности, ограничивая возможности, связанные с применением "многоракурсного прозвучивания", аналогичного системам медицинского звуковидения. Другая система требований формируется по мере перехода в ультразвуковой дефектоскопии от решения задач поиска и обнаружения к обоснованию и постановке задач идентификации, распознавания образов и классификации. В целях создания научной базы для устранения возникающих противоречий, можно утверждать, что в рамках сформулированного научного направления существует самостоятельная научная проблема, связанная с формированием физических предпосылок и обоснованием принципов построения и реализации высокоинформативных средств ультразвукового контроля. Решение отдельных частей этой проблемы и предполагается осуществить в рамках настоящей диссертационной работы.

В теоретическом плане в работе сделана попытка привлечения внимания к тому обстоятельству, что свойства исследуемых с помощью ультразвука объектов и сопутствующие основные волновые задачи акустики и их приложения, обслуживающие традиционные технологии неразрушающего контроля, объективно могут объединять в своей основе физические принципы, более детальный анализ которых позволяет повысить реалистичность достигаемых результатов.

Содержание решаемых задач, помимо соответствия объективным потребностям, отражает и субъективную точку зрения автора на рассматриваемые вопросы, концентрируя внимание на поиске решений в области ультразвуковых измерений свойств материалов и изделий, оригинальность которых связана с преимуществами физической трактовки обсуждаемых явлений. Примеры же аппаратурной реализации средств неразрушающего контроля, с помощью которых осуществлялось внедрение в область прикладного назначения, демонстрируют не только эффективность их технических решений, но и подчеркивают физические принципы, заложенные в измерительные алгоритмы и устройства.

Целью диссертационной работы является:

-формирование физических предпосылок для углубленного обоснования возможностей описания особенностей информационных сигналов, образующихся при рассеянии ультразвука на неоднородностях естественного происхождения в твердых средах;

-теоретическое и экспериментальное изучение взаимодействия упругих волн с ЛН и ПН и элементами их строения с учетом технологий изготовления материалов и изделий;

-доказательство наличия и установление связи между системой коэффициентов отражения и прохождения упругих волн применительно к ПН и характеристиками рассеянного поля применительно к ЛН и параметрами их структуры;

-оценка возможности применения выявленных физических закономерностей к задачам корректировки режимов обнаружения, а также определения значений параметров и идентификации обнаруженных неоднородностей в изделиях металлургического производства;

-разработка способов и устройств, реализующих элементы технологии повышения информативности аппаратуры и методик ультразвукового контроля отдельных видов изделий.

Работа содержит введение, восемь основных разделов, заключение, список литературы и приложения.

Во введении сформулированы актуальность, цель работы и основные научные положения диссертации, выносимые на защиту.

В первом разделе рассмотрены современное состояние исследований системы неоднородностей твердых сред и результаты критического анализа наиболее перспективных работ в области взаимодействия объёмных волн с неоднородностями и их моделями в твердых средах. Обсуждены особенности в постановке и решении дифракционных задач, привлекаемых для определения параметров обнаружения неоднородностей и предложена их классификационная схема. В рамках сбалансированного соответствия подходов интерпретации и восстановления в обратных задачах акустики сформулированы направления дальнейших исследований на базе концепции идеализированных моделей неоднородностей естественного технологического происхождения в промышленных материалах и изделиях.

Во втором разделе представлены результаты разработки физических основ распространения упругих волн в трансверсвально-изотропных средах, учитывающих особенности состояния вещества неоднородностей металлургического происхождения, связанного с нарушением адгезии на границах и раздробленностью включений.

В третьем разделе в приближении гармонических сигналов в рамках метода Френеля и формализма "матричного пропагатора" решены задачи о взаимодействии плоских упругих волн разных поляризаций с произвольной последовательностью конечного числа твердых упругих слоев с нарушенной адгезией на границах. В частных случаях плоской границы двух изотропных твердых сред и твердого слоя с плоскопараллельными гранями в явном виде в матричной форме получены и проанализированы выражения для системы коэффициентов отражения и прохождения упругих волн с учетом трансформации типов волн для произвольных углов падения.

В четвертом разделе в приближении гармонических сигналов решена задача о рассеянии упругих волн на многослойной цилиндрической неоднородности, образованной произвольной последовательностью конечного числа твердых упругих цилиндрических слоев с нарушенной адгезией на границах. Численно проанализированы характеристики рассеянных полей в зависимости от соотношения параметров среды и включений и "жесткостей" связей на границах для случаев изотропного твердого включения и однослойного покрытия на твердом включении.

В пятом разделе в приближении гармонических сигналов решена задача о рассеянии плоской продольной волны на многослойной сферической неоднородности, образованной произвольной последовательностью конечного числа твердых упругих сферических слоев с нарушенной адгезией на границах. Численно проанализированы характеристики рассеянных полей в зависимости от соотношения параметров среды и включений и "жесткостей" связей на границах для случаев изотропного твердого включения и однослойного покрытия на твердом включении.

В шестом разделе теоретически исследовано отражение и прохождение упругих волн через множественные совокупности элементарных рассеивателей, включая одно- и многослойные частично и полностью упорядоченные композиции. Осуществлена оценка влияния вида одиночных включений на рассеивающие свойства их множественных совокупностей

В седьмом разделе рассмотрено проведение и результаты экспериментального исследования соответствия разработанных идеализированных моделей ЛН и ППН их аналогам при натурном моделировании и их естественным аналогам на базе свойств неоднородностей металлов и сплавов различной физической природы.

В восьмом разделе рассмотрены вопросы практического применения выявленных закономерностей в определенных областях ультразвуковой дефектоскопии. Разработки, с участием автора, отдельных технических средств защищены авторскими свидетельствами и прошли интенсивную опытно-промышленную эксплуатацию на уровне опытных образцов аппаратных средств или методических рекомендаций или подготовлены к серийному выпуску, что подтверждается документально.

В заключении сформулированы основные результаты выполненных исследований.

В списке литературы содержится 286 наименования источников.

В приложении приведены сводки необходимых для изложения основных разделов фактических данных и копии документов об использовании результатов работы.

В диссертации защищаются следующие основные научные результаты:

1 .Физическими, универсальными моделями, учитывающими внутреннее строение неод-нородностей естественного технологического происхождения в металлах и изделиях из них могут служить: для ЛН и одномернопротяженных округлых неоднородностей- одиночные структурированные объекты простых геометрических форм: сфера, цилиндр и др., в общем случае образованные произвольными последовательностями конечного числа слоев с нарушениями жесткости связей на границах между слоями; для ПН- упорядоченные совокупности изолированных или консолидированных элементарных рассеивателей, образующих одно- и многослойные композиции типа "решеток" или сплошных прослоек с нарушениями жесткости связей на границах рассеивателей и слоев.

2. В качестве основных параметров, определяющих помимо различия волновых сопротивлений отражающую способность и звукопроницаемость препятствий, преодолеваемых упругой волной в твердой среде, в случае нарушения адгезионной связи на границах нужно учитывать величины статической и динамической контактных жесткостей или податливостей, функциональные свойства которых определяются установленными соотношениями между параметрами упругой волны, веществ и микроконтактного взаимодействия соприкасающихся границ поверхностей .

3. Процессы отражения и преломления плоских упругих волн на совокупности твердых упругих слоев с нарушенной адгезией между ними сопровождаются следующими закономерностями:

-при наклонном падении угловые характеристики отраженных и преломленных основной и трансформированной волн для плоской границы в наибольшей степени отличаются от аналогичных характеристик в условиях "сварного" контакта и свободной границы при промежуточных значениях модулей контактной жесткости или податливости; с увеличением угла падения для разных типов волн отличия по сравнению со свойствами "идеальной" границы возрастают, а характеристики отраженных и прошедших волн изменяются под действием "нежесткости" упругих связей на границах и физических свойств слоев в разной мере в зависимости от порядка пересечения;

-при дифракции на искривленной поверхности компактных и одномернопротяженных неоднородностей характеристики рассеянных в обратном направлении и в пределах полного телесного угла полей изменяются в наибольших пределах при промежуточных, между состояниями "сварного" контакта и свободной границы, значениях параметров "жесткости" граничных связей и являются чувствительными к величине вязкого трения на границе и в веществе включения; параметры внутренних слоев по сравнению с внешними оказывают большее воздействие на характеристики рассеянных полей;

-указанные факторы для рассмотренных форм рассеивателей можно рассматривать как "маскирующие", что необходимо учитывать при определении эквивалентных параметров реальных нарушений сплошности и составлении рекомендаций по выбору параметров контроля.

4.На основе закономерностей, определяющих особенности взаимодействия упругих волн с замещающими моделями можно осуществлять:

-при решения обратной задачи интерпретации- коррекцию значений физических параметров неоднородностей, определяющих степень их отклонения от идеальных для немонолитного сплошного вещества при "нежестких" граничных связях для включений металлургического происхождения

-формирование и применение положений методик оптимального проектирования ультразвуковых одно- и многоканальных систем обнаружения и оценки параметров неоднородностей в ручном и автоматических режимах;

-сопоставление свойств и параметров локальных и протяженных неоднородностей с целью преобразования и расширения сферы применения метрики АРД-диаграмм для определения эквивалентных параметров эталонных отражателей;

-определение количественных значений (балльности)параметров микроструктуры вещества по результатам ультразвуковых измерений;

-определение условий организации и метрологических характеристик операций "безэталонных" измерений, регламентируемых статистическими свойствами совокупностей рассеивателей,

-формирование классификационных признаков, полагаемых за основу при формулировке задач определения характера неоднородностей, и их реализацию в качестве алгоритмов идентификации в реальном масштабе времени, включая операции идентификации объектов с нефиксированными входными характеристиками;

5.При организации схем прозвучивания, в особенности многоканальных акустических систем, а также структурных и принципиальных схем дефектоскопической аппаратуры, реализующих элементы технологий с повышенной информативностью контрольных операций, преимуществами обладают варианты их построения, отвечающие принципам: адаптивности, комбинированности и многофункциональности, как наиболее полно учитывающим особенности образования информационных сигналов отраженного и прошедшего излучений при многократном взаимодействии упругих волн разных типов с областями неоднородностей и гранями изделий.

Обоснованность и достоверность перечисленных основных результатов определена применением методик постановки и решения задач на основе фундаментальных физических законов. В необходимых случаях допускалось применение физически корректных приближений, сопоставляемых с условиями проведения опытов при экспериментальном подтверждении в требуемом объеме и численными оценками. Отдельные результаты более общего характера сопоставлялись с известными ранее частными случаями и результатами других авторов.

Новизна работы определяется следующим:

-выделена не учитывавшаяся ранее совокупность особенностей строения внутренних неоднородностей естественного происхождения в металлах, связанного с высокой степенью изменения нарушений адгезионной связи и консолидации рассеивателей, обусловленных воздействием деформирующих усилий и других условий технологической обработки материалов и изделий;

-разработана модель, позволяющая получать количественные оценки степени нарушения адгезии путем вычисления модулей нормальной и тангенциальной динамической контактной жесткостей (податливостей), функционально зависящих от параметров упругой волны, граничащих сред и условий микроконтактного взаимодействия соприкасающихся поверхностей микротрещин; предложена методика учета определенных в рамках указанной физической модели контактных жесткостей для формирования граничных условий в приближении "линейного скольжения";

-разработана модель для определения количественных значений макропараметров вещества включений, представляющих конгломераты консолидированных микрочастиц, статистически распределенных по размерам и обладающих возможностями проявления резонансных свойств; показана возможность существенного влияния на величину фазовой скорости и коэффициента затухания динамической и статической контактной жесткостей соприкасающихся микрочастиц и соотношения их максимального и минимального размеров;

-разработана модель для оценки эффективных параметров плоской волны, распространяющейся в идеализированной трансверсально-изотропной среде, образованной периодической последовательностью плоскостных, протяженных, малой волновой толщины неоднородностей (ППН), отличающихся, применительно к вещественным и мнимым частям коэффициентов отражения и прохождения ультразвука для элементарных ППН, их соотношением, определяющим величины изменения эффективных фазовой скорости и коэффициента затухания;

-сформулирована постановка и получены в матричной форме решения задач о взаимодействии плоских упругих волн в гармоническом режиме с произвольной последовательностью конечного числа плоских, соосных цилиндрических и концентрических сферических твердых упругих слоев с нарушенной адгезией на их границах;

-установлены, между характеристиками рассеянных на одно- и многослойных неодно-родностях полей и параметрами внутреннего строения неоднородностей, ранее не известные связи, используемые для повышения эффективности ультразвуковых методов и средств обнаружения и определения параметров неоднородностей;

-доказана возможность масштабируемого воспроизведения условий, имитирующих нарушение адгезионной связи, при формировании контакта на границе неоднородности в твердой среде в натурном эксперименте; уточнены или определены неизвестные значения недостаточно широко использовавшихся ранее параметров вещества и структуры неоднородностей естественного происхождения; на этой основе реализованы предпосылки повышения адаптивных свойств идеализированных моделей маллургических "дефектов" ;

-доказана возможность применения закономерностей, отражающих особенности строения неоднородностей технологического происхождения при взаимодействии с ними упругих волн в твердых средах, для усовершенствования методов ультразвуковой дефектоскопии и определения их важнейших параметров, а также реализующих аппаратных и программных средств с целью извлечения по результатам акустических измерений дополнительной информации о свойствах неоднородностей, определяющих их возможности, как "дефектов"; разработки отдельных устройств обладают защищенными авторскими правами;

Практическая ценность настоящей работы заключается в системной разработке физических основ обоснования особенностей образования информационных сигналов упругих волн от неоднородностей технологического происхождения в твердых материалах и изделиях из них, применяемых в качестве предпосылок повышения информативности, метрологических характеристик и достоверной реалистичности ультразвукового контроля в целом. Указанные предпосылки использованы при усовершенствовании средств и методик ручного контроля, а также методик инженерного проектирования промышленных многоканальных ультразвуковых дефектоскопов и устройств нового поколения, обеспечивающих их эффективное функционирование как в лабораторных условиях, так и в оперативных режимах практического контроля, и в учебном процессе.

Основные результаты работы докладывались на: -Научно-технической конференции молодых ученых "Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций", Ленинград, 1980;

-Всесоюзной IX научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", Минск, 1981;

-Всесоюзной научно-технической конференции "Основные направления ультразвуковых технологий 1981-1990 гг.", Суздаль, 1982; -Всесоюзной Х-ой Акустической конференции, Москва. 1983;

-Всесоюзной научно-технической конференции "Новые принципы ультразвуковой дефектоскопии металлоконструкций и задачи по их внедрению в народное хозяйство", Ленинград, 1986; -Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства повышения информативности и достоверности результатов ультразвуковой дефектоскопии сварных металлоконструкций", Ленинград, 1989;

-Всесоюзной XII научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", Свердловск, 1990;

-Научно-технической конференции "Ультразвуковые методы и средства контроля сварных металлоконструкций", С-Петербург, 1992,

-Всероссийской XI11 научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", С-Петербург, 1993;

-Российской с международным участием научно-технической конференции "Неразрушающий контроль в науке и индустрии -94", Москва, 1994;

-Петербургская XV конференция "Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций-95", Репино-С.-Петербург, 1995;

-XIУ Российской научно-технической конференции "Технический контроль и диагностика", Москва, 26-28 июня 1996г.

-Научно-технической с международным участием конференции "Физика и техника ультразвука-97", С.-Петербург, 1997;

-VI Сессии Российского акустического общества "Акустика на пороге XXI века", Москва, 1997;

-Петербургской XVI конференции "Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций. Информативность и достоверность. УЗДМ-98", Санкт-Петербург(Репино);

24

-4 Всероссийской научно-технической с международным участием конференции "Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности, С.-Петербург, 1999;

-XV Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика", Москва, 1999;

-Санкт-Петербургском семинаре по теоретической и вычислительной акустике при ВосточноЕвропейской ассоциации акустиков в 1999 г.;

-на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" в 1974-1999 гг.;

Автором по теме диссертации опубликована 61 печатная работа, включая 7 авторских свидетельств.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре электроакустики и ультразвуковой техники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" в 1974-1999 гг. в рамках проводившихся научно-исследовательских работ по созданию методов и аппаратуры для промышленной высокочувствительной ультразвуковой дефектоскопии металлов и изделий.

1.СИСТЕМА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ, ВЛИЯЮЩИХ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ УПРУГИХ

Выводы по 8 разделу. 8.6.1.Свойства идеализированных моделей компактых и протяженных неоднородностей могут быть применены при:

-формировании положений методик инженерного проектирования многоканальных систем обнаружения неоднородностей металлических изделий и заготовок, ориентированного на определение оптимальных параметров их измерительных трактов;

-создания физических предпосылок сопоставления параметров компактных и протяженных неоднородностей с параметрами эталонных отражателей при оценках по результатам ультразвуковых измерений;

-формировании методик получения дополнительных сведений о характере неоднородностей по результатам сопоставления данных ультразвуковых измерений и металлографических исследований;

-оценке параметров ручного и автоматизированного контроля металлических изделий из сплавов, потенциально опасных в плане возникновения флокеноподобных дефектов, а также, при формировании процедур "безэталонной" оценки и определении их количественных значений , с учетом вероятностных свойств параметров флокеноподобных дефектов;

-разработке технических требований к специализированным средствам ручного и автоматизированного ультразвукового контроля , при формировании их структурных схем и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе изложены постановка, решение и основные результаты анализа решений для комплекса задач, относящихся к проблеме повышения информативности методов ультразвукового контроля на базе концепции идеализированных моделей неоднород-ностей твердых упругих сред.

1 .При анализе ситуаций, сопровождающихся расхождением положений теории и данных акустических измерений характерных для ультразвукового контроля, определены отдельные свойства неоднородностей естественного происхождения в металлах, связанные с особенностями контактных явлений на границах протяженных и компактных дискретных изолированных и консолидированных включений , недостаточно учитывавшиеся до настоящего времени при разработке моделей, постановке и решении волновых задач, используемых применительно к потребностям оптимизации параметров обнаружения и получения дополнительных сведений о характере неоднородностей.

2.На основе сопоставления топологических характеристик и соответствующих им параметров неоднородностей твердых сред и их замещающих идеализированных моделей предложена классификационная схема, упорядочивающая операции выявления не рассматривавшихся ранее параметров количественного описания строения неоднородностей, принципов рационального использования привлекаемого математического аппарата и способов установления соответствия между исходной и моделирующей стрктурами.

3.При рассмотрении контактных явлений, сопровождающихся нарушениями идеальных "сварных" связей между основным металлом и веществом неоднородности, предложена модель образования дополнительной динамической упругой связи на множестве микроконтактов соприкасающихся поверхностей микротрещин, отвечающая в приближении "линейного скольжения" требованиям формирования граничных условий импедансного типа, и при формализованном описании учитываемых введением тензора второго ранга модулей контактных жесткостей или податливостей. В явном виде получены выражения, определяющие функциональные зависимости нормальной и тангенциальной контактной жесткостей от параметров структуры контактирующих поверхностей, физических параметров соприкасающихся материалов и параметров упругих волн.

4.В рамках применения модели упругих связей на множестве микроконтактов решена задача об определении макропараметров ( скорости распространения и коэффициента затухания упругих волн) заполняющего включения вещества, находящегося в раздробленном состоянии в результате технологической обработки, образованного совокупностью соприкасающихся консолидированных частиц округлой формы и распределенных по размерам по установленному закону. Особенностью определенных макропараметров является возможность проявления резонансных свойств в частотном диапазоне в зависимости от соотношения минимального и максимального размера включений и других свойств распределений параметров микрочастиц.

5.В приближении гармонических процессов решена задача о проникновении плоских упругих волн через периодическую последовательность слабоотражающих, звукопрозрачных плоскостных протяженных неоднородностей малой волновой толщины, характеризующихся в общем случае комплексными значениями коэффициентов отражения и прохождения. Показано, что волновое число образующейся при этом эффективной плоской волны может быть определено при решении соответствующего дисперсионного уравнения. Величина изменения фазовой скорости и коэффициента затухания распространяющейся эффективной волны может быть определена при измерениях, а их результаты должны учитываться при определении параметров режимов обнаружения и определения характера неоднородностей.

6.С использованием формализма "матричного пропагатора" решена задача об отражении плоских упругих волн в гармоническом режиме произвольной последовательностью конечного числа твердых упругих слоев с нарушенной адгезией на их границах, рассматриваемой в качестве обобщенной модели в приближении трансверсально-изотропных сред для неоднородностей естественного технологического происхождения в металлах и других изделиях металлургической промышленности.

7.В частном случае плоскостной единичной границы между двумя твердыми средами для продольных и поперечных БУ-и БН- волн исследованы угловые зависимости отраженных и прошедших волн в широком диапазоне совместного и раздельного изменения параметров жесткости и важных в практическом смысле сочетаний параметров прилегающих сред, включая случай однородных сред.

8.В частном случае одиночного твердого упругого слоя с нарушенной адгезией на границах между двумя твердыми упругими полупространствами получены в явном виде выражения для коэффициентов отражения и прохождения для произвольного угла падения продольной и поперечных БУ-и БН- волн. Полученные выражения проанализированы для случая нормального падения с целью исследования влияния параметров жесткостей связей на систему отраженных и преломленных волн, отличающихся от известного ранее случая "сварного" и "жидкостного" контактов.

9. Методом краевой задачи с использованием формализма "матричного пропагатора" получены в явном виде выражения для амплитудных коэффициентов рассеяния волн в твердой упругой среде при дифракции продольной и поперечных БУ-и БН- волн на многослойном твердом упругом цилиндрическом включении в случае нарушения адгезии на границах контактирующих слоев при произвольном сочетании физических параметров слоев и изменений граничных условий. Численно проанализированы характеристики рассеянного в обратном направлении и в пределах полного телесного угла (поперечное сечение рассеяния) полей в широком диапазоне волновых размеров неоднородностей и раздельном и одновременном изменении параметров жесткостей связей на границах при разнородных и однородных материалах вмещающей среды и включений.

Ю.Методом краевой задачи с использованием формализма "матричного пропагатора" получены в явном виде выражения для амплитудных коэффициентов рассеяния волн в твердой упругой среде при дифракции продольной и поперечных БУ-и БН- волн на многослойном твердом упругом сферическом включении в случае нарушения адгезии на границах контактирующих слоев при произвольном сочетании физических параметров слоев и изменений граничных условий. Численно проанализированы характеристики рассеянного в обратном направлении и в пределах полного телесного угла (поперечное сечение рассеяния) полей в широком диапазоне волновых размеров неоднородностей и раздельном и одновременном изменении параметров жесткостей связей на границах при разнородных и однородных материалах вмещающей среды и включений.

11. Экспериментально доказана, с учетом физических приближений, принятых при теоретической постановке соответствующих задач, возможность натурной реализации локальных и множественных рассеивателей в твердых средах, имитирующих по акустическим характеристикам сопоставляемые идеализированные модели, включая создание условий нарушений жесткой связи на границах, в заданной области изменения физических параметров. Показана, при сопоставлении теоретических положений и результатов ультразвуковых измерений в ходе решения задач интерпретации, возможность и целесообразность использования многопараметрических, структурированных моделей ЛН и ППН для определения свойств неоднородностей естественного технологического происхождения в материалах и изделиях из сплавов черных и цветных металлов.

12.Подтверждена целесообразность и эффективность использования концепции идеализированных моделей для формирования системы требований по созданию способов и методических рекомендаций, ориентированных на получение дополнительной информации о характере, свойствах и отдельных параметрах обнаруживаемых неоднородностей. Установленные в ходе теоретических и экспериментальных исследований закономерности взаимодействия упругих волн с естественными неоднородностями и их моделями, применены для решения конкретных задач обоснования корректировки параметров обнаружения и разработки электронных устройств, обеспечивающих получение дополнительной информации о свойствах неоднородно-стей по результатам ультразвуковых измерений в реальном масштабе времени:

-определены значения отдельных параметров акустических систем, обеспечивающих обнаружение ППН в оптимальных условиях, учитывающих свойства строения неоднородно-стей;

-сформулированы условия количественного соответствия между параметрами локальных неоднородностей-эталонных (дисковых) отражателей и параметрами элементов структуры протяженных неоднородностей;

-установлены пределы возможного сопоставления эквивалентной отражающей способности и звукопрозрачности плоскостных протяженных неоднородностей по результатам ультразвуковых измерений и количественными характеристиками микроструктуры ( балльностью по неметаллическим включениям) металлических образцов;

- предложены варианты применения процедур "безэталонных" измерений, использующих статистические свойства множественных скоплений рассеивателей, для количественных оценок значений параметров внутренних неоднородностей металлов без использования цифро-аналогового преобразования.

13.Рекомендуемые технические средства реализованы в виде опытных образцов и малых серий аппаратуры для ультразвукового контроля в ручном и автоматизированном режимах, внедренных в промышленные условия и прошедших опытно-промышленную эксплуатацию, подтвердившую значения их технических характеристик на уровне зарубежных аналогов.

Считаю своим приятным долгом выразить благодарность коллективу кафедры электроакустики и ультразвуковой техники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" , в составе которого выполнялась диссертационная работа, в особенности, Павросу Сергею Константиновичу и Добротину Дмитрию Дмитриевичу. Особую ценность представляли для автора стимулирующие замечания и советы Голубева Александра Сергеевича и Харитонова Александра Владимировича.

1. Голубев А.С., Харитонов А.В. Творческое наследие профессора С.Я.Соколова в области ультразвуковой дефектоскопии//Дефектоскопия.- 1979.- №7.- С.7-15.

2. Веников В.А.,Веников Г.В. Теория подобия и моделирования.-М.:Высш. шк., 1984.439с.

3. Промышленные автоматизированные многоканальные ультразвуковые дефектоскопы для контроля толстолистововго проката /Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К.-Л.:ЛДНТП, 1989.-28с.

4. Вилков А.Б. Физические аспекты акустического контроля/МЦНТИ, Ин-т машиновед. им.А.А.Благонравова РАН.-М.- 1992.-266 с.-(Научно-технический прогресс; Вьга.ЗО).

5. Методы акустического контроля металлов/Под ред.Н.П.Алешина.-М.: Машиностроение, 1989.-456С.

6. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах.- М.:Изд-во АН СССР, 1957.- 502 с.

7. Атлас дефектов стали/Под ред.Бернштейна М.Л.-М.'Металлургия, 1979.-178с.

8. Фрактография и атлас фрактограмм: Справочник/Под ред.Бернштейна М.Л.-М.-.Металлургия, 1982,- 489с.

9. Ю.ГуляевА.П. Металловедение/5-е изд., перераб.-М.:Металлургия, 1977,- 648с.

10. КалининаЗ.М.Дефекты легированных сталей.-Свердловск:Металлургиздат, 1960.248с.

11. ГегузинВ.Я.Макроскопические дефекты в металлах.-М.Металлургия, 1962,- 320с.

12. Тодоров Р.П., Пешев П.Ц. Дефекты в отливках из черных сплавов.-М.: Машиностроение, 1984,- 184с.

13. Berryman J.G. Long-wavelength propagation in composite elastic media. I.Spherical inclusions.//!. Acoust.Soc.Amer.- 1980.- V.68, N.6.-P.1809-1819.

14. Berryman J.G. Long-wavelength propagation in composite elastic media. II.Ellipsoidal inclusions./J.Acoust.Soc.Amer.- 1980.- V.68, N.6.-P.1820-1831.

15. УсовА.А., Шермергор Т.Д. Дисперсия скорости и рассеяние поперечных ультразвуковых волн в композиционных материалах//Акуст. журн,- 1978.- Т.ХХ1У, Вып.2.- С.255-259.

16. Mackenzie J.K. The elastic constans of a solid containing spherical hohes//Proc.Phys.Soc.-1950.-V.63,N2.-P.113-118.

17. Hudson J. A. Velositys and attenuation elastic waves bu cracs media//Geophis. J.Roy. Astron. Soc.-1981 ,-V.64,N 1 .-P. 133-150.

18. Меркулова В.М. Влияние микротрещин на акустические параметры среды// Дефектоскопия.- 1972.- №5.-С.51-55.

19. Меркулова В.М. Влияние распределения размеров зерен на релеевское рассеяние ультразвуковых волн//Дефектоскопия,- 1970.-№2.-С.111-113.

20. Кеслер Н.А. , Шрайфельд Л.И. Исследование рассеяния ультразвука с учетом статистического распределения величин зерен поликристаллических металлов//Дефектоскопия.-1975.-№1.-С.95-100.

21. Papadakis Е.Р.Ultrasonic attenuation caused by Rauleigh scattering by graphite modules in modular cast inn//J.Acoust.Soc.Amer.-1981.-V.70,N3.-P.782-787.

22. Smith R.L., Reynolds W.N.,Wadley H.N. Ultrasonic attenuation and microstructure in low-carbon steels/ZMetal.Sei.- 1981.-V.5,Nll-12.-P.554-558.

23. Mason W.P. McSkimin MJ. Energy Losses of sound waves in metals due to Scattering and Diffusion//Journ.Appl.Phis.-1948.-V.19,N3.-P.940-956.

24. Christensen R.M. Attenuations of Harmonic Waves in Layerd Media//Journ.Appl.Mech.-1973.-V.40,N1.-P. 155-168.

25. Karal F.G.,Keller J.B. Elastic, Electromagnetic Waves in a Random Medium//Journ. Math. Phis.-1964.- V.5,N6.-P.537-545.

26. Hadson J.A. The Scattering of elastic waves by Granular Media//Journ.Mech.Appl.,Math.-1968.-V.21,N5.-P.487-494.

27. HadsonJ.A.,Knopoff L. Scattering of elastic waves by small inhomogenites//J.Acoust.Soc.Amer.- 1964.-V.36.,N3.-P.338-346.

28. Bhatia A.B. Scattering of high-frequency sound waves in policristalline materials//J.Acoust.Soc.Amer.- 1959.-V.31,Nl.-P.16-25.

29. Bostrem A. Multiple scattering of elastic waves by boundary obstacles//J.Acous.Soc.Amer.-1980.-V.67.,N2.-P.339-413.

30. Fay B. Ausbreitung von Ultraschall in streuen der Substanzen//Acustica.- 1981.- V.48.,N4.-S.218-227.

31. Барабаненков Ю.Н. Многократное рассеяние волн на ансамбле частиц и теория переноса излучения//Успехи.физич.наук.- 1975.-Т.117.-С.49-55.

32. Lavan M.J. Approximate formula for second-order Reuleigh scattering from N acoustical scatterers//Journ.Sound and Vibr.-1979.-V.64,N1.-P.57-61.

33. Varadan V.K. Scatterng of elastic waves by randomly distributed and oriented scatterers//J.Acoust.Soc.Amer.-1979.-V.65,N3.-P.655-657.

34. Курьянов Б.Ф. О когерентном и некогерентном рассеянии волн на совокупности точечных рассеивателей, случайно расположенных в пространстве//Акуст. журн.- 1964.- Т.Х, Вып.2,-С. 195-202.

35. Рыбак С.А. Рассеяние плоской , волны на малых периодических неоднородно-стях//Акуст. журн,-1965.-Т.Х1 ,Вып. 1 .-С.89-93.

36. Гельфгат В.И. Рассеяние в одномерной случайно-неоднородной среде//Акуст. журн.-1974.-Т.ХХ,Вып.4.-С.624-625.

37. Головчан В.Т. О решении основных краевых задач для уравнений колебаний в полупространстве со сферическими полостями//Акуст.журн.- 1971.-Т.ХУ11, Вып.2.-С.235-240.

38. Головчан В.Т. Дифракция звука на сферических полостях в слое//Акуст.журн.- 1972.-Т.ХУ111,Вып.2.-С. 156-152.

39. Бреховских Л.М.,Годин O.A. Акустика слоистых сред.-М.: Наука.- 1989.-416с.

40. Щевьев Ю.П., Чабанов В.Е. Некоторые вопросы диагностики материалов акустическими методами. -Л.: Изд-во ЛГУ ,1977.- 150 с.

41. Бреховских Л.М. Распространение звука в неоднородных средах.: Обзор// Акуст.журн.-1955.- Т.11, Вып.3.-С.235-243.

42. Левин Л.Б. Современная теория волноводов.-М.:Изд.-во Иностр.лит-ры.-1954.- 208 с.

43. Хайкович И.М.,Халфин Л.А. Об эффективных динамических параметрах неоднородных упругих сред при рспространении звуковых волн//Акуст.журн,- 1959.-Т.У,Вып.2.-С.275-281.

44. ХайковичИ.М.,Халфин Л.А. Об эффективных динамических параметрах неоднородных упругих сред при распространении плоской продольной волны.//Изв.АН СССР, Сер. гео-физ.-1959.-№4.-С.505-515.

45. Ратинская И.А. К вопросу об эффективных динамических параметрах неоднородных сред при распространении звуковых волн//Акуст.журн.-1959.-Т.У,Вып.1.-С.129-131.

46. Несмашный Е.В.,Пигулевский Е.Д. Ультразвуковой метод исследования пористых тел//Дефектоскопия.- 1965 .-№5 .-С.22-25.

47. Несмашный Е.В.,Пигулевский Е.Д. К вопросу о рассеянии продольной эффективной волны, образующейся при множественном рассеянии в микронеоднородной сре-де//Дефектоскопия.- 1968,- №1.-С.16-24.

48. Несмашный Е.В.,Пигулевский Е.Д. Расчет эффективных динамических параметров упругих сред с наполнителем при распространении плоской продольной вол-ны.//Дефектоскопия.-1969.-№2.-С. 109-117.

49. Чабан И.А.Расчет эффективных параметров микронеоднородных сред методом самосогласованного поля//Акуст.журн.-1965.-Т11,Вып.1.-С.94-100.

50. Хайкович И.М.,Халфин J1.A. Об эффективных динамических параметрах упругих сред при распространении плоской поперечной поляризованной волны //Изв.АН СССР, Сер.геофиз.-1959,- №6.-С.815-826.

51. Бриллюэн Л.,Пароди М. Распространение волн в периодических структурах.- М.:Изд-во иностр. лит-ры.-1959.- 447 с.

52. Cristensen R.M. Wave propagation in elastic media a periodic array of discrete inclusions//!. Acoust.Soc.Amer.- 1974.-V.55,N4.-P.700-707.

53. Гузь А.Н.,Головчан В.Г. Дифракция упругих волн в многосвязных телах,- Киев, Нау-кова думка, 1978.- 254 с.

54. Кольский Г.Волны напряжения в твердых телах.-М.:Изд-во иностр.лит-ры, 1955.-192с.

55. Глазанов В.Е. Экранирование гидроакустических антенн.-Л.:Судостроение.,1986.-148с.-(Библиотка инженера-гидроакустика).

56. Лепендин Л.Ф. Акустика.- М.:Высшая школа, 1978.-448с.

57. Исакович М.А. Общая акустика.-М.:Наука, 1973.- 496с.

58. Шутилов В.А.Основы физики ультразвука.-Л.:Изд-во ЛГУ, 1980,- 279 с.

59. Тюрин А.М.Теоретическая акустика.-Л.:Изд-во ВМОЛУА.- 443 с.

60. Шендеров Е.Л. Волновые задачи гидроакустики,- Л.'Судостроение.,1973.-52с.

61. Шендеров Е.Л.Излучение и рассеяние звука.-Л.:Судостроение., 1989.-304с.-(Б-ка инженера гидроакустика).

62. Подъяпольский Г.С. Отражение и преломление на границе двух упругих полупространств в случае нежесткого контакта//Изв.АН СССР, Сер.геофиз.-1963.-№4.-С.206-215.

63. Коновалов Г.Е., Кузавко Ю.А. Отражение упругих волн от частично закрепленной границы с акустически плотной средой//Дефектоскопия.- 1991.-№8.- С.22-27.

64. Schoenberg М. Elastic waves behavior acrouss linear slip interfaces//J.Acoust.Soc.Amer.-1980.-V.68,N5.-P. 1516-1521.

65. Ямщиков B.C., Бауков Ю.Е. Упругие волны в неоднородном массиве.- М.: МГИ, 1973.-155с.

66. Хусу А.П., Витенберг Ю.Р.,Пальмов В.А.Шероховатость поверхностей. Теоретико-вероятностный подход.-М.:Наука, 1975 .-343с.

67. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей.-М.:Наука, 1970.-396с.

68. Басс Ф.Г.,Фукс И.М. Рассеяние звука статистически неровной поверхностью.-М.гНаука, 1972.-424с.

69. Лысанов Ю.П. Рассеяние звука неровными поверхностями//Акустика океана/Под ред.Л.М.Бреховских.-М. :Наука, 1974.-С.231-300.

70. Виноградов Н.В., Свиридов Ю.Б.Димченко Н.В. Рассеяние ультразвуковых колебаний на границе слоев биметалла, изготовленного сваркой взрывом.Ч.1//Дефектоскопия.- 1976.-№5.-С.22-28.

71. Виноградов Н.В., Свиридов Ю.Б.Димченко Н.В. Рассеяние ультразвуковых колебаний на границе слоев биметалла, изготовленного сваркой взрывом.Ч.11//Дефектоскопия.- 1976.-№6.-С.75-80.

72. Мельканович А.Ф.,Паврос С.К. О влиянии неровности повверхности изделия на чувствительность ультразвукового контроля иммерсионным способом // Дефектоскопия.-1966.-№5.-С.25-31.

73. ХимченкоН.В., Бобров В.А. Неразрушающий контроль в химическом и нефтяном машиностроении.-М.:Машиностроение,1978.-264с.

74. Зависимость амплитуды ультразвуковых колебаний от величины диаметрального натяга/ Карпаш О.М.,Мигаль И.Г.,Бажалук Я.М. и др. //Дефектоскопия.-1982.-№10.-С.63-66.

75. Голубев А.С.,Добротин Д.Д.,ПавросС.К. Влияние шероховатости поверхности изделия на флюктуацию амплитуд регистрируемых сигналов при иммерсионном контроле теневым методом//Дефектскопия,- 1982.-№4.- С.51-56.

76. Кулик А.А. Потери ультразвука на границе ввода и приема при контактной дефектоскопии металлов//Дефектоскопия,-1973.-№1.-С. 102-108.

77. Петрашень Г.И. Распространение упругих, волн в слоисто-изотропных средах, разделенных параллельными плоскостями//Учен.зап. ЛГУ,- 1952.-Вып.26.-С.18-34.

78. Маслов В.П. О методах последовательных приближений в задачах отражения плоской звуковой волны от ряда жидких и упругих слоев//Акуст.журн,-1981 .-Т.27,Вып.№6.-С.914-918.

79. Temple J.A. Calculation of the reflection and transmission of ultrasound by crack in steel filled with liquid sodium//Ultrasonic.- 1980.-V. 18, N4.-P.165-169.

80. Foldy D.L.,Loggins C.D. Transmission and reflection of ultrasonic waves in lauered media//J.Acoust.Soc.Amer.-1977.-V.62,N5.-P.l 102-1109.

81. Бражников М.И. О распространении продольной и поперечной волн через слойную границу раздела сред//Науч. тр. Моск. ин-та стали и сплавов.- 1981.- №192.- С.5-10.

82. Рытов С.М. Акустические свойства мелкослоистых сред//Акуст.журн,- 1956.-Т.2,rtttt 1 г" 7184

83. Дианов Д.Б. Об излучении ультразвуковых волн через плоскопараллельные слои//Акуст. журн.-1959.- Т.5,Вып.1.-С.31-38.

84. Рыбак С.А.,Тартаковский Б. Д. Некоторое применение матрицы перехода к теории плоских волн в системе упругих слоев//Акуст.журн.- 1962.- Т.8,Вып.1, С.-119-124.

85. Завадский В.Ю. Продольные и поперечные волны в упругих слоисто-неоднородных средах//Акуст. журн.-1964.-Т.10,Вып.З.-С.289-293.

86. Завадский В.Ю.Прохождение звука через слой трансвесально-изотропного материала конечной толщины//Акуст. журн.- 1971.-Т.17,Вып.1.-С.85-93.

87. Nakamura Н.,Kawasaki K.,Hiki Y. Scattering of elastic waves by a particle in solid medium// Journ.of Phis.Soc. of Japan.-1989.-V.58,N10.-P.3576-3584.

88. Pilarsky A.,Rose Z,Balasubramanian K. The angular and frequency characteristics of reflectivity from a solid embedded two solids with imperfect boundary conditions// J. Acoust.Soc.Amer.-1990.-V.87,N2.-P.532-542.

89. Rousseau M. Floquet wave propagation in a periodically layerd medium// J.Acoust.Soc.Amer.-1989.-V.86,N6.-P.2369-2376.

90. Гольдштейн P.B. О поверхностных волнах в соединенных упругих материалах и их связь с распространением трещин по линии соединения//Прикл. мат. и мех.-1967.-Т.31,№3.-С.468-475.

91. Leomy F.,de Billy M.,Quentin G. Reflectivity Measurments of ultrasonic Waves at a solidsolid interface//Proc. 13 Intern.congr. on Acoustics., Belgrad, Yugoslavia, 17-18 sept. 1989.-Belgrad,1989.-V.l.-P .211-214.

92. Leomy F.,de Billy M.,Quentin G. Wave reflection at a mixed interface between two solidsolid half-speces//Journal Applied Physics.-1990.-V.67,N3.-P.1210-1218.

93. Paranjape B.V.,Arimitsu N.,Krebes E.S. Reflection and Transmission of ultrasound from a planar interface//Journal of Applied Physics.- 1987.-V.61,N3.-P.888-894.

94. Nowinsky J.L. Note on the wave propagation across the boundary separating two elastic diatimic media//J.Acost.Soc.Amer.-1988.-V.83,N5.-P.1725-1727.

95. Andersson L.-I., Lindberg B. Some fundamental transmission properties of impedance transition//Wave Motion.- 1984.-V.6,N4.-P.389-406.

96. Горбацевич Ф.Ф. Отражение и прохождение упругих волн на границе раздела сред.-Апатиты: Кольский филиал РАН, 1985.-100с.

97. Clark А.V., Chaskelis Н.Н. Измерение отражения ультразвука от свертонких дефек-tob//Ultrasonic.-1981 .-V. 19,N5.-Р.201 -207.

98. Ю2.ПронякинВ.Т., Дубинин Г.В., Трушин С.И. О возможности выявления сверхтонких дефектов ультразвуковым методом//Дефектскопия.-1983.-№7.-С.91-93.

99. Willems X.,Goebbles К. Characterisation of Microstructure by Backscattering Ultrasonic waves//Metal Science.- 1981 .-V. 15.-P.549-553.

100. Achenbach J.D. Strength Evaluation by Ultrasound Method//Proceedings International Confernce on Fraction,Amsterdam- Amsterdam ,1989,v.5.P.3099-3120.

101. Sotiropolos D.A.,Achenbach J.D.,Zhu H. An inverse scattering to characterize inhomogeneities in elastic solid//Journal of Applied Physics.-1987.-V.62,N7.-P.2771-2777.

102. Achenbach J.D.,Lu J.D., Kitachara M. 3-D reflection and transmission of sound by an array of rods//Journal of Sound and Vibration.-1988.- V.125,N3.-P.463-476.

103. Angel J., Achenbach J. Reflection and transmission of elastic waves by aperiodic array of cracs oblique incidence//J.Acoust.Soc.Amer.-1985.-V.79,Nl .-P.375-397.

104. Achenbach J.D.,Norris A.N. Specular reflection by contacting crack faces//Review of Progress in Quantitative Nondestracting Evaluation.-1984.-V.3 A,N 1 .-P. 163-173.

105. Achenbach J.D.,Kitachara M. Harmonic Waves in a Solid with a periodic Distribution of spherical cavities//J.Acoust.Soc.Amer.-1987.-V.81,N3.-P.595-598.

106. Завадский В.Ю. О волновом движении в упругой слоисто-неоднородной среде со степенным законом изменения плотности и параметров Ламэ//Акуст.журн.- 1964.-Т.8,Вып.1.-С.113-119.

107. З.Лапин А.Д. Рассеяние звука на твердом слое с шероховатыми граница-ми//Акуст.журн.- 1966.-Т. 12,Вып. 1 .-С.78-82.

108. Rochlin S.I.,Wang Y.J. Analysis of boundary conditions for elastic wave interaction with an interface between two solids.// J.Acoust.Soc.Amer.-1991.- V.89,№3.-P.503-513.

109. Rochlin S.I.,Wang Y.J. Equivalent boundary conditions for thin ortotropic layers between two solids. Reflection,refraction and interface waves.//J.Acoust.Soc.Amer.- 1992.- V.91.-P.1875-1887.

110. Rochlin S.I.,Wang Y.J. Ultrasonic wave interaction with a thin anisotropic interfacial layer between two anisotropic solids: exact and asymptotic-bondary-conditions methods// J.Acoust.Soc.Amer.- 1992- V.92.-P. 1729-1742.

111. Tolstoy I. Smoothed boundary conditions, cohrent low-frequency scatter and boundary modes// J.Acoust.Soc.Amer.- 1984,- V.75,Nl.-P.l-22.

112. Shenderov E.L. Reflection of a plane sound wave from a semi-infinite periodic transversaly isotropic set of leyers//J.Acoust.Soc.Amer.- 1997.- V.101.-P.469-472.

113. Cervenka P., Challande P. A new effecient algorithm to compute the exact reflection and transmission factors for plane waves in layerd absorbing media//J.Acoust.Soc.Amer.- 1991.-V.89.-P.1579-1589.

114. Schoenberg M. Wave propagation in alternating fluid-solid layers//Wave Motion.-1984.-V.6.-P.303-320.

115. Angel Y.C., Bolshacov A. Oblique cohrent waves inside and outside a randomly cracked elastic solid//J.Acoust.Soc.Amer.- 1997,- V.102.-P.3290-3300.

116. Ericson A.S., Bostrom A., Datta S.K. Ultrasonic wave propagation trough a cracked solid//Wave Motion.-1995.- V.22.- P.297-310.

117. Bovik P., Bostrom A. A model of ultrasonic nondestructive testing for internal and subsurface cracs//J.Acoust.Soc.Amer.- 1997,- V. 102,N5.-P.2723-2733.

118. Robins A.J. Plane-wave reflection from a solid layers with nonuniform density, sound speed and shear speed//J.Acoust.Soc.Amer.- 1998,- V. 103,N3.-P.1337-1345.

119. Schoenberg M., Hsu C.-J. Elastic waves trought a simulated fractured medium.-Geophisics.-1994.- V.58,N7.-P.964-977.

120. Лапин А.Д. Отражение звука от тонкого твердого слоя с шероховатыми границами// Акуст.журн.- 1994.-Т.40, №3,- С.417-420.

121. Мачевариани М.М., Наронова В.Б. Оптимальное распределение показателя преломления в неоднородном слое, обеспечивающем заданную звукоизоляцию монохроматической волны//Акуст.журн.-1975.-Т.21,Вып.4.-С.583-591.

122. Ванг Н.,Уэха С. Рассеяние упругих волн в изотропных упругих телах с одномерным распределением модуля упругости//Нихон онке гаккайси.-1989.- Т.45,Вып.11.-С.837-844.

123. Ronen Z. е.а. An ultrasonic metod for the evoluation of multiphase binary diffusion//Ultrasonic simposium proc.,USA,Mass.,Boston, 12-13aug.l980.- USA, Mass., Boston, 1980.-V.l.-P. 1048-1052.

124. Изучение диффузионной сварки.Сообщение 7. Ультразвуковой контроль сварных соединений нержавеющей стали /Охаси О. и др. //Ёсэцу гаккайси.-1979.-Т.48,№3.-С.182-186

125. Максимов В.Н. Измерение скорости ультразвука в твердых телах с учетом статистических характеристик контактных слоев//Прикл. акустика.-1981 .-№8.-С. 112-117.

126. Крамаренко Г.К.,Мельканович А.Ф.,Гринберг О.А. Влияние обработки поверхности изделия на ультразвуковой контроль прямым контактным искателем//Дефектоскопия.- 1973.-№3.-С. 16-24.

127. Цветянский B.JI. О прохождении ультразвуковых колебаний через контактный слой при акустических исследованиях твердых тел//Акуст.журн.-1981.- Т.27,Вып.4.-С.610-615.

128. Цвиккер К., Костен К. Звукопоглощающие материалы.-М.:Изд-во Иностр. лит-ры-1952.-160с.

129. Дианов Д.Б. Коэффициенты передачи и входной импеданс плоскопараллельного слоя, состоящего из параллельно соединенных стержневых элементов//Изв.ЛЭТИ.-1975.-Вып.168.-С.68-72.

130. Lewandowski J. Acoustical waves in solid with random cavities:1.Effective macroscopic parameters//Acta mechanica.-1987.-V.68,N 1 .-P. 1 -19.

131. Lewandowski J. Acoustical waves in solid with random cavities: 11.Energy density considerations//Acta mechanica.-1987.-V.68,Nl .-P.21 -31.

132. Tsang L.,e.a. Multiple scattering of acoustic waves by random distribution of discrete spherical scatterers with the quasicristalline and Perkus-Yevick approximation.//J.Acoust.Soc.Amer.-1982.-V.71,N3.-P.552-558.

133. Gaunard G.C.,Wertman W. Comparision of effective medium and multiple-scattering theories of predicting the ultra sonic properties of dispersions: a reexaminftion of results//J.Acous.Soc.Amer.-1990.-V.87,N5.-P.2246-2248.

134. Костерин Н.П. Прохождение плоской продольной волны через неоднородный слой, составленный из неподвижных шаров.-М.:МГУ,1904.-170с.-(Ученые зап. Моск. университе-та;Вып.20.-Ч.1.).

135. Канаун С.К., Левин В.М. Распространение акустических волн в средах с изолированными неоднородностями.-СПб,1992.-50с.-(Препринт /Институт проблем машиноведения РАН; 68)

136. Kristensen G.,Waterman P.C. The T-matrics for acoustic and electromagnetic scattering by circular disc//J.Acoust.Soc.Amer.- 1982.-V.72.,N5.-P.1612-1625.

137. Korringa J.Multiple scattering theory and the self-consistent imbedding approximation//Acoust.,Electromagn. and Elastic Wave Scattering.T-matrix Appr.Int.Symp., USA,Columbus, l-3oct,1979.-Ney-York.-1980.-P.529-535.

138. Нобл Б. Метод Винера-Хопфа.-М.:Изд. Иностр. лит-ры.-1962.-368с.

139. ВайнштейнЛ.А. Теория дифракции и метод факторизации.-М.:Сов.радио.- 1966.432с.

140. Шестопалов В.П. Дифракция волн на решетках.- Харьков; Изд-во Харьковского гос. ун-та, 1973.-287с.

141. Шестопалов В.П. Метод задачи Римана-Гильберта в теории дифракции и распространения электромагнитных волн.-Харьков; Изд-во Харьковского гос. ун-та.- 1973.-158с.

142. Миттра Р.,Ли С. Аналитические методы теории волноводов.- М.: Мир, 1974.-323с.

143. Варадан В.В.,Лактакия Э.,Варадан В.К. Прохождение SH-волн через периодический ряд упругих цилиндров/Лоигп. of Vibr.-1987.-V.109,N 4.-Р.43-47.

144. Бераха Р.Я. Дифракция сдвиговой волны на цилиндрических полостях в изотропном упругом полупространстве//Акуст.журн.- 1974.-Т.20,Вып.5.-С.779-782.

145. Черевко М.А. Дифракция SH-волн на ряде полых круговых включений//Докл. АН УССР, Сер.А,- 1980,- №8,- С.53-56.

146. Глазанов В.Е. Дифракция плоской продольной волны на решетке из цилиндрических полостей в упругой среде//Акуст.журн.- 1967.- Т. 13, №3.- С.352-360.

147. Иванов В.П. Дифракция плоской волны на N-слойной решетке//Акуст.журн.- 1971.Т. 17,Вып.2.-С.240-247.

148. Астапенко В.М., Малюжинец Г.Д. Дифракция плоской волны на частой периодической решетке//Акуст. журн.-1970.-Т.16, Вып.З.- С.354-364.

149. Вовк И.В. Расчет коэффициента прохождения звука через решетку с управляемой податливостью элементов//Акуст.журн.- 1980.- Т.26, Вып.5.- С.673-678.

150. Шендеров Е.Л. Прохождение звука сквозь экран произвольной волновой толщины с отверстиями//Акуст.журн.-1970,- Т. 16,Вып. 1 .-С.94-102.

151. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.2./И.Н.Ермолов, Н.П.Алешин,А.И.Потапов/ Акустические методы контроля: Практ. пособие/Под. ред. В.В.Сухорукова.-М.:Высш.шк.,1991.-283с.

152. Гончаров B.C., Яблоник JI.M. Оценка качества листового проката при ультразвуковом контроле эхо- и теневым методами//Дефектоскопия.-1989.- №6.- С.72-75.

153. Тихонравов А.В. Синтез слоистых сред.-М.:Знание,1987.-48с.-(Новое в жизни науки и техники. Сер.Математика, кибернетика;№5).

154. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач.-М.: Наука, 1986.360с.

155. Волченко В.Н. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. М.: Металлургия, 1979.- 88с.

156. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.1. /А.К.Гурвич, И.Н.Ермолов, С.Г.Сажин/ Общие вопросы.Контроль проникающими веществами;Практ. пособие; Под ред.

157. B.В.Сухорукова ,-М.:Высш.шк.,1992.-242с.

158. Дианов Д.Б. К вопросу о переходе ультразвуковых волн через границу раздела двух твердых сред//Труды семинара по физике и применению ультразвука/ Под ред. Н.П.Богородицкого,- Л.Д958.-С.63-76.

159. Крагельский И.В.,Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник,-М.:Машиностроение,1984.-280с.

160. Справочник по триботехнике: В 3 т./Под общ.ред. М.Хебды.-М.: Машиностроение, 1989.- Т.1: Теоретические основы.-400с.

161. Партон В.З. Механика разрушения. От теории к практике.-М.:Наука, Гл.ред.физ.-мат. лит-ры., 1990,-240с.

162. Финкель В.М. Портрет трещины/ 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1989.192с.

163. Аббакумов К.Е., Голубев А.С. Оценка акустических свойств тонких расслоений и однострочных неметаллических включений в стальных листах// Дефектоскопия- 1982.- N 9,1. C.22-24.

164. Tran D.K.,Herbert J.R.,Kin W.N. Solid-solid bonding characterization ultrasonic reflectivity//J.Acoust.Soc.Amer 1985,- V.72, N5.-P.1933-1940.

165. Быков В.Г. Поглощение упругих волн в тонком слое зернистой среды//Акуст. журн.-1997.-Т.43, №3.- С.323-328.

166. Аббакумов К.Е., Голубев А.С., Полунин Н.Н. Акустические свойства дефекта типа раскатанного включения графита в листах из медных сплавов//Дефектоскопия.- 1980.- №7.-С.40-45.

167. Кобелев Ю.А. К вопросу о поглощении звуковых волн в тонком слое//Акуст. журн.-1987.-Т.ЗЗ, №3.- С.507-509.

168. Файзулин И.С., Шапиро С.А. О затухании упругих волн в горных породах, связанном с рассеянием на дискретных неоднородностях//Докл. АН СССР.-1987.- Т.295, №2.- С. 341343.

169. Winkler K.W. Contact in granular poros materials: comprasion between theory and experiment//Geophys. Res. Lett.- 1983,- V.10, N11,- P.1073-1076.

170. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды.-М.: Наука, 1981.-540с.-Из содерж.:формула интеграла.-С.28

171. Reusseau М. Floquet wave properties in a periodically lagered medium// J.Acoust.Soc.Amer.- 1989.-V.86, N 6.-P.2369-2378.

172. Pilarski A. Wspolezynik odbicia fal ultradzwicowych od granicy potaszenia adhzyj nego//Archwum akustyki.-1983 .-V. 18 ,N 1 .-P .43 -5 5.

173. Хемминг P.B. Численные методы.- M.: Наука, 1972, 400с.

174. Marty G.S. Wave propagation at an unbonded interface between two elastic half-spaces//J.Acoust.Soc.Amer.-1975, V.58, N5,-P.1094-1095.

175. Pilarski A. Ultrasonic wave propagation in a layered medium under different boundary conditions//Archiv. Acoust.-1982.-V.7, N1.- P.263-265.

176. Тютекин B.B. Рассеяние плоских волн цилиндрической полостью в изотропной упругой среде.//Акуст. журн.-1959.-Т.5,№1.-С.106-110.

177. White R.M. Elastic wave scattering at the cylindrical discontinuity in a solid.//J. Acoust. Soc. America.- 1958.- V.30, N8,- P.771-785.

178. Голубев A.C. Отражение плоских волн от цилиндрического дефекта.//Акуст. журн.-1961.-Т.7,№2.-С.174-180.

179. Ермолов И.Н. Отражение ультразвука от дефектов различной фор-мы.//Дефектоскопия,- 1970.-№4,- С. 17-24.

180. Ермолов И.Н. Особенности отражения от бокового цилиндрического отверстия при дефектоскопии импульсным эхо-методом.//Дефектоскопия.-1973.- №2.-С.66-72.

181. Буденков Г.А.,Хакимова Л.И. Отражение поперечной волны от цилиндрического дефекта//Дефектоскопия.-1976.-№1.-С.34-39.

182. Буденков Г.А.Дакимова Л.И. Измерение диаметров сферических и цилиндрических дефектов//Дефектоскопия.-1981.- №7.-С.63-70.

183. Кондрацкий Г.Я., Гитис М.Б. Исследование рассеяния упругих волн на пустотелых неоднородностях в упругой среде//Дефектоскопия.- 1982.-№5.-С.11-16.

184. Алешин Н.П., Могильнер Л.Ю. Анализ упругого поля ультразвуковых волн, рассеянных на цилиндрической полости//Дефектоскопия.-1982.-№12.-С.18-30.

185. Данилов В.Н.,Ямщиков B.C. К расчету коэффициента отражения упругих волн от цилиндрической полости//Дефектоскопия.- 1984.-№4.-С.80-81.

186. Алешин Н.П., Могильнер Л.Ю. Анализ упругого поля ультразвуковых волн, рассеянных на цилиндрическом отражателе//Дефектоскопия.- 1984.-№6.-C.3-13.

187. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости.-М.:Наука, 1965.- 202с.

188. Методы теоретической физики : В 2 т./Морс Ф.М., Фешбах F.-M.: Изд-во Иностр. лит-ры., 1958.-Т.2.-1026с.

189. Арфкен Г. Математические методы в физике.-М.: Атомиздат, 1970.-720с.

190. Коренев Б.Г. Введение в теорию бесселевых функций.-М.:Наука, 1971.-288с.

191. Huang W., Wang Y.J., Rochlin S.I. Oblique scattering of an elastic wave from a multilayered cilinder in a solid. Transfer matrix approach.// J.Acoust.Soc.Amer.-1996.-V.99,N5.-P.2742-2754.

192. Труэлл Р.,Эльбаум Ч.,Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела.-М.:Мир,- 1972,- 307с.

193. Ямщиков B.C., Данилов В.Н., Шкуратник В.Л., Ермолин A.A. Отражение продольных волн, возбуждаемых дисковым излучателем, от шаровой неоднородности в упругом полу-пространстве//Дефектоскопия.- 1983.-№4.-С.76-83. ■

194. Knopoff L. Scattering of shear waves by a spherical obstacles//Geophisics.- 1959.-V.24, N2.-P.209-219.

195. Einspruch N.G., Wilterholt E.G.,Truell R.J. Scattering of a plane transverse wave by a spherical obstacle in a elastic medium//Journ.Appl.Physics.- 1960.-V.31,N5.- P.806-818.

196. Kraft D.W., Franzblau M.C. Scattering of a plane elastic waves from a spherical cavity in a solid medium.// Journ.Appl.Physics.- 1960.-V.31,N8,- P.3019-3029.

197. Mcbride R.J., Kraft D.W. Scattering of a transwerse elastic wave by an elastic sphere in a solid medium// Journ.Appl.Physics.- 1972.-V.43,N12,- P.4853-4863.

198. Аббакумов K.E. Взаимодействие упругих волн с плоскостными протяженными не-однородностями в твердых средах.:Дис.канд.физ.-мат.наук: 01.04.06.-Утв.01.10.86.- JL, 1986.-233 с.

199. Аббакумов К.Е. Акустические характеристики несплошностей в виде плоского слоя неметаллических включений//Изв.ЛЭТИ.- 1982.-Вып.305.-С.З-7.

200. Аббакумов К.Е., Голубев А.С. Отражение и прохождение плоских волн для моделей несплошностей типа плоских решеток в твердых телах.//Труды X Всесоюз. акустич. конф.-Москва.,1-3 июня, 1983, секцияА,М.,1983.-С.96-99.

201. Аббакумов К.Е. Энергетические характеристики преобразования типов волн, рассеиваемых сферической поверхностью в твердой среде.//Изв.ЛЭТИ,- 1985.-Вып.355.-С.45-47.

202. Данилов В.Н., Ямщиков B.C. Рассеяние продольных волн на совокупности малых сферических неоднородностей.//Дефектоскопия.- 1984.-№5,- С. 15-19.

203. Аббакумов К.Е.,Кайков И.К., Черенков С.В. Аппаратура для исследования акустических характеристик реальных несплошностей.//Изв.ЛЭТИ.-1983.-Вып.325.-C.3-7.

204. Podlib М. Microscopic test reflectors.Non-destractive testing//Proceeding european conference on nondestructive testing.- 1988.- V.2.-P.1343-1347.

205. BraunD. Samplepreparation//QuaIity.-1982.-V.21,Nl.-P.48-50

206. Ермолов И.Н. Методы расчета акустического тракта ультразвукововго дефектоско-па.Ч. 111 .Акустический тракт для отражения от сферического и цилиндрического дефек-тов//Дефектоскопия.-1967.-№5.-С.32-39.

207. Nagy P.B.,Adler L. Surface roughness incident attenuation of reflected and transmitted ultrasonic waves//J. Acoust.Soc. Amer.-1987.-V.82,N1 .-P. 193-197

208. Веревкин B.M., Голубев A.C., Евдокимов H.A. Сквозной эхо-метод ультразвуковой дефектоскопии и его применение для контроля качества толстолистовового прока-та.//Изв. ЛЭТИ,-1972.-Вып. 112.-С.86-94.

209. Богомолова Н.А. Практическая металлография.-М.:Высш. шк.-1978.-272с.

210. Шаповалов В.И., Трофименко B.B. Флокены и контроль водорода в стали. М.: Металлургия, 1987. -160 с.

211. Бернштейн M.JI. Структура деформированных металлов.-М.:Металлургия, 1977.432с.

212. Гельд Н.В., Рябов Р.В., Кодес Е.С. Водород и несовершенства структуры металла.-М.:Металлургия, 1979.- 221с.

213. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.- 576с.

214. Аббакумов К.Е. Прогнозирование параметров естественных несплошностей крупногабаритных листов по результатам ультразвуковых измерений//Изв. ЛЭТИ.-1991.- Вып.432,-С.3-7.

215. Голубев A.C.,Добротен Д.Д.,ПавросС.К. О выборе порога срабатывания теневых иммерсионных дефектоскопов при контроле изиделий с шероховатой поверхно-стью//Дефектоскопия,-1975. -№3 .-С. 71 -77.

216. Добротин Д.Д. Надежность сплошного ультразвукового контроля листов с шероховатой поверхностью//Изв.ЛЭТИ.-1979,- Вып.252.-С. 17-22.

217. ГОСТ 1778-70.Сталь.Металлографические методы определения неметаллических включений.-Введ.01.01.1972.

218. ГОСТ 10243-75.Сталь.Методы испытаний и оценки макроструктуры.-Введ.01.01.1978.

219. Ефимов А.Н. Порядковые статистики-их свойства и приложения,- М.: Знание, 1980.-64с.-(Сер. мат. и киб.,Вып.2)

220. Krolikowski J.,Szczepek J., Witczak Z. Ultrasonic investigation of contact between Solids under high hydrostatic pressure//Ultrasonics.- 1989.-V.27,Nl.-P.45-49

221. Thompson R.,Van Wyk L.,Rehbein D. Characterising closure asperties by ultrasonic measurement//Proceedings International Conferenze on Fracture.ICF-7.-1989.-V.5.-P.3165-3174

222. Аббакумов К.Е.,Паврос C.K., Сафонов В.И. К расчету акустического тракта эхо-дефектоскопа в импульсном режиме.//Изв.ЛЭТИ.- 1974.-Вып.145.-С.68-74.

223. Аббакумов К.Е. К вопросу об оптимизации параметров электромагнитно-акустических излучателей и приемников//Изв.ЛЭТИ.-1975.-Вып.168.-С.16-24.

224. Аббакумов K.E.K вопросу о структуре акустического поля при электромагнитном возбуждении ультразвука в металлическом полупространстве//Изв.ЛЭТИ.-1976.-Вып.201.-С.28-34.

225. Аббакумов К.Е. Исследование возможности выявления внутренних дефектов в го-рячекатанном листовом прокате с поверхностной окалиной с помощью ЭМА-преобразователей:Отчет о НИР/ВНТИЦентр; Рук.Голубев A.C.-№ Б.664524.-Л., 1976.-55 с.

226. А.С.991285 СССР, МКИ G01N29/04. Электромагнитно- акустический преобразователь / АббакумовК.Е.(СССР).-№ заяв.2777760/25-28; 3аявл.08.07.79;0публ.23.01.83, Бюл.№3.-С.28

227. Аббакумов К.Е. Использование электромагнитно-акустических преобразователей для контроля прутков.//Изв.ЛЭТИ.-1995.-Вып.485.-С.25-32

228. Аббакумов К.Е. Акустические особенности дефектов типа "расслоение".// Изв.ЛЭТИ.-1979.-Вып.252.-С.З-7.

229. Аббакумов К.Е., Васильков A.A. Взаимодействие ультразвуковых волн с реальными дефектами толстолистового проката.// Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций :Сб. докл. научн.-техн. конф. молодых. ученых.-Л.,1980.-С. 98-102.

230. Аббакумов К.Е., Голубев A.C., Васильков A.A., Каратеева Н.Л. О возможности имитации расслоений в листах плоско-параллельной прослойкой инородного вещества.// Изв.ЛЭТИ.-1980.-Вып.264.-С.7-12.

231. Аббакумов К.Е. Сравнительные характеристики выявляемости расслоений продольными и поперечными волнами.//Изв.ЛЭТИ.-1981.-Вып.301.-С.5-9.

232. Взаимодействие объёмных упругих волн с плоскостной решеткой цилиндрических включений в твердой среде/ Аббакумов К.Е., Волосова Т.Л., Воротникова C.B. и др.// Изв.ЛЭТИ.- 1987.-Вып.385.-С.3-7.

233. Аббакумов К.Е., Воротникова C.B. Влияние контактного взаимодействия поверхностей с периодической структурой на прохождение ультразвуковых сигналов.// Изв.ЛЭТИ.-1989.-Вып.407.-С.З-9.

234. B.Г., Николаев С.П. и др. //Методы и средства повышения информативности дефектоскопии металлоконструкций: Тез.докл.Всесоюзн. науч.-техн. конф, 14-15декабря,Ленинград.-Л., 1989.1. C. 64-65.

235. АббакумовК.Е. Акустические характеристики флокеносодержащего металла // Не-разруш.физич. методы и средства контроля:Тр. XII Всесоюз. науч.-техн. конф.,9-13 сентября 1990 г.,Свердловск.-Свердловск,1990.- С. 15-17.

236. Установка для ультразвукового контроля листов и плит/ Аббакумов К.Е.,Голубев A.C.,Добротин Д.Д. и др.// Неразруш.физич. методы и средства контроля:Тр. XI1 Всесоюзн. науч.-техн. конф.;9-13 сентября 1990 г.,Свердловск.-Свердловск,1990.- С.112-113.

237. Аббакумов К.Е. Взаимодействие упругих волн с флокеноподобными дефектами в металлах//Известия ГЭТУ,- 1993.- Вып.456,- С.15-21.

238. Аббакумов К.Е., Гурьева Т.М. Методы и аппаратура ультразвукового контроля изделий из материалов порошковой металлургии. Контроль макро- и микроструктуры.// Дефекто-скопия.-1993.-№8.-С.39-46.

239. Аббакумов К.Е., Паврос С.К., Топунов A.B. Ультразвуковой портативный микропроцессорный дефектоскоп//Радиоэлектроника в СПбГЭТУ: Сб.науч. тр.-СПб.1995,- Вып.1.-С.97-101.

240. Ультразвуковой толщиномер для контроля движущегося металлопроката/ Аббакумов К.Е., ДобротинД.Д.,ПавросС.К. и. др //Радиоэлектроника в СПбГЭТУ: Сб.науч.тр.-СПб.,1996,- Вып.2.-С.129-132.

241. Аббакумов К.Е., Смирнова И.Ю. Взаимодействие упругих волн с флокеноподобны-ми дефектами в металлах// Неразрушающий контроль и диагностика: Тез. докл. науч.-техн. конф., 23-26 июня, 1996, Москва.-М.,1996.-С.59

242. Аппаратура для ультразвукового контроля проводов городского электротранспорта/Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К. и др.// Неразрушающий контроль и диагностика: Тез. докл. науч.-техн. конф., 23-26 июня, 1996, Москва.-М.,1996.-С.112

243. Аббакумов К.Е. Моделирование свойств несплошностей с "нерезкими" границами// Физика и техника ультразвука: Тез. докл. науч.-техн.конф.,9-11 июня, 1997,Санкт-Петербург.-СПб., 1997.-С.76-78.

244. Аббакумов К.Е., Шерман O.A. Особенности обнаружения трещиноподобных дефектов с конечной проницаемостью для ультразвука// Физика и техника ультразвука: Тез. докл. науч.-техн.конф.,9-11 июня, 1997,Санкт-Петербург.- СПб.,1997.-С.78-79.

245. Аббакумов К.Е., Шерман O.A. Закономерности обнаружения трещиноподобных дефектов с конечной проницаемостью для ультразвука.// Акустика на пороге 21 века: Сб. тр. 6 сессии Рос.Акуст. Об-ва,24-25 октября,1997, Москва.-М.Д997.-С.93-96.

246. Аббакумов К.Е., Ромашкин C.B. Статистические свойства совокупностей микротрещин.//Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций:Сб. докл. 16 Петербург, конф.,3-5 июня, 1998,Репино.- СПб.-1998.-С.74-75.

247. Ультразвуковая система для контроля токоведущих проводов троллейбусов/ Абба-кумовК.Е., ПавросС.К.,РомашкоР.В. и др.// Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструк-ций:Сб. докл. 16 Петербург, конф.,3-5июня, 1998,Репино,- СП6.-1998.-С.92-93

248. Аббакумов К.Е., Шерман O.A. Влияние контактной жесткости на рассеивающие свойства трещинообразных дефектов// Ультразвуковая дефектоскопия металлоконструкций:Сб. докл. 16 Петербург. конф.,3-5июня, 1998,Репино.- СП6.-1998.-С.102-103.

249. Аббакумов К.Е. Количественная оценка параметров ультразвукового контроля при обнаружении флокеноподобных дефектов// Дефектоскопия.-1998.- №5.-С.76-85.

250. А.С.1037164 СССР,МКИ G01N29/04. Ультразвуковой иммерсионный теневой дефектоскоп/ Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Голубев А.С.,Добротин Д.Д.,ПавросС.К.(СССР).-№ заяв.3443363/25-28; Заявл.24.05.82;0публ.23.08.83 Бюл.№31,1983.-С.138

251. А.С.1133541 СССР, МКИ G01N29/04, Коммутируемый предусилитель многоканального дефектоскопа/ Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Голубев A.C., Добротин Д.Д., Паврос С.К.(СССР).- № заяв.3289074/25-28; Заявл.28.04.81 ;0публ.07.01.85, Бюл.№1,1985.-С.145

252. A.C. 1234768 СССР, МКИ G01N29/04, Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп/Аббакумов К.Е., Артемов В.Е., Добротин Д.Д., Мамистов C.B., Паврос С.К.(СССР).-№ заяв.3835110/25-28(161122); Заявл.29.12.84;Опубл.30.05.86,Бюл.№20.-С.149

253. A.C. 1716426 СССР, МКИ G01 N 29/04, Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп./ Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д., Паврос С.К., Топунов А.В.,ЗайковВ.Г., Николаев С.П.(СССР).-№ заяв.4796936/28; Заявл.27.02.90;Опубл.29.02.92,Б.И.№8, 1992.-С.81

254. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.5./В.В.Сухоруков, Э.И.ВАйнберг, Р.-И.Ю.Кажис/Интроскопия и автоматизация неразрушающего контроля: Практ. пос./ Под ред. В.В.Сухорукова.-М.: Высшая шк., 1993.-329с.

255. КретовЕ.Ф.Ультразвуковые дефектоскопы на российском рынке/В мире наразру-шающего контроля.-1998,№2.-С.6-9.

256. Методические указания к лабораторным работам по дисициплине:"Неразрушающий контроль в производстве и его организация'УСост.: К.Е.Аббакумов, С.К.Паврос; ГЭТУ.-СПб.,1995.-30с.

257. Методические указания к лабораторным работам по дисициплине:"Неразрушающий контроль в производстве и его организация'УСост.: К.Е.Аббакумов, С.К.Паврос; ГЭТУ.-СПб.,1993.-30с.

258. Аббакумов К.Е., Добротин Д.Д. Электронные устройства приборов неразрушающего контроля: Учебн.пос./ГЭТУ.-СПб., 1996.-68с.

259. Круг Г.А. К вопросу о количественной оценке информации при ультразвуковом контроле.//Дефектоскопия,- 1967.- №5.-С.90-91.

260. Розина М.В., Яблоник JT.M. Оценка информативности систем неразрушающего контроля, применяемых при строительстве и дефектации судов//Дефектоскопия.-1991.-№1.- С.87-95.

261. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений/ Изд. 2-е., перераб. и доп.-Л: Энергоатомиздат, Ленингр. отд.-ние, 1991.-304с.

262. Аббакумов К.Е.,Ромашкин C.B. Влияние параметров флокеноподобных дефектов на характер информационных сигналов// Неразрушающий контроль и диагностика:Тез. докл. 15 Рос. науч.-техн. конф.,М. 28 июня-2 июля 1999 Г.-М.-1999.-С.319.

263. Аббакумов К.Е.Отражение и прохождение упругих волн на плоской границе с нарушенной адгезией твердых сред// Неразрушающий контроль и диагностика:Тез. докл. 15 Рос. науч.-техн. конф.,М., 28 июня-2 июля 1999 Г./М.-1999.-С.334.