№ 11 (2023)

Исследования проведены на испытательном стенде на базе созданной в ИМАШ УрО РАН оригинальной двухосной испытательной машины, предназначенной для определения физических свойств материалов в процессе упругопластического деформирования независимо по двум осям. Конечноэлементное моделирование напряженно-деформированного состояния крестообразного никелевого образца показало, что в центральной части при симметричном двухосном растяжении эквивалентные напряжения по Мизесу распределены равномерно. Результаты микроструктурных исследований указывают на то, что при двухосном деформировании при комнатной температуре в материале прошла динамическая рекристаллизация. Приведены результаты изучения закономерностей изменения гистерезисных магнитных характеристик, магнитострикции, параметров магнитных шумов Баркгаузена и электромагнитных параметров никеля при двухосном симметричном растяжении. Установлена однозначная связь коэрцитивной силы с эквивалентными напряжениями в области пластической деформации. Показано, что такие магнитные параметры, как максимум дифференциальной магнитной проницаемости и максимальная магнитная проницаемость, а также амплитуда и частота вихретокового сигнала, определенного на частоте 10 кГц, демонстрируют монотонный характер изменения с ростом эквивалентных напряжений как при упругой, так и при пластической деформации.

Трещины - это деформации в бетонных конструкциях в реальном времени. Они характеризуются как несплошности с точки зрения формы и размеров бетонных конструкций. Для обеспечения надежности и безопасности конструкций выявление трещин является важной задачей. К традиционным методам контроля трещин относятся визуальноизмерительный контроль, ультразвуковой контроль и ручной контроль трещин. Эти методы требуют большого вмешательства человека, а также опытного и квалифицированного специалиста. Кроме того, эти методы являются субъективными и трудоемкими, не позволяющими корректно обнаруживать трещины в сложных бетонных конструкциях. Для устранения этих проблем был предложен метод grab-cut с улучшенным оператором Собеля для автоматического обнаружения трещин в бетонных конструкциях. Предложенный метод представляет собой двухэтапную модель, в которой на первом этапе сегментируются области трещин, а на втором этапе выполняется точная оценка трещин. Кроме того, для повышения эффективности фильтра Собеля маска модифицируется с помощью локальной дисперсии изображения вместо использования обычной маски фильтра. Для экспериментального исследования были получены изображения самостоятельно подготовленного образца бетона. Эффективность предложенного метода сравнивалась с различными существующими методами, такими как оператор Собеля, Превитт, Робертса, LoG, Zero Cross и Кэнни. Сравнительный качественный результат показывает, что предложенный метод превышает результаты других существующих методов. Кроме того, для удобства реализации и применения было разработано приложение к предлагаемому методу. Веб-приложение может быть использовано службами эксплуатации гражданской инфраструктуры и инженерами-строителями при решении задач по обслуживанию сооружений.

Рассматривается неразрушающий контроль нахлесточных паяных соединений электрических машин с применением двухэлементного вихретокового преобразователя тангенциального типа, обмотки возбуждения и измерения которого расположены по обе стороны объекта контроля. Для экранирования преобразователя от близко расположенных токопроводящих элементов используется активное экранирование с применением двух экранирующих обмоток. Применение тангенциального преобразователя с контрольными образцами, повторяющими форму и размеры контролируемого соединения и имитирующими монолитность 0 и 100 %, позволяет измерять степень пропаянности нахлесточных паяных соединений токоведущих шин.

В ранее выполненной работе была обоснована возможность диагностирования дефекта стального каната по спектральному составу его свободных поперечных колебаний. В настоящей работе предложена аналитическая модель поперечных колебаний стального каната, имеющего локальное повреждение. Наличие дефекта в модели учитывается только в виде убыли изгибной жесткости соответствующего участка без изменения удельной по длине массы. Модель представляет собой три «сшитых» друг с другом однородных участка каната, где средний представляет собой дефектный участок с меньшим значением изгибной жесткости. Согласно модельным расчетам показано, что характер зависимости собственных частот колебаний от их номера практически не изменяется при наличии дефекта. Однако его наличие и расположение влияет на соотношение амплитуд колебаний неповрежденных участков, что можно использовать для мониторинга состояния каната.