№ 8 (2023)

Предложен метод измерения спектра комплексной проводимости пьезоэлектрических элементов в импульсном режиме возбуждения и его цифровая реализация. Метод обеспечивает сокращение длительности измерений, а алгоритм обработки - повышение точности оцениваемых параметров. Для определения характеристических частот, добротности и параллельной емкости используется алгоритм дробно-рациональной аппроксимации частотной зависимости комплексной проводимости в резонансном промежутке частот.

Для контроля бетонных свай применяют импакт-метод, который позволяет регистрировать эхосигналы от подошвы сваи и от отражателей в ней. Однако разрешающая способность измеренного эхосигнала недостаточно высокая, чтобы уверено разделять отраженные импульсы и определять их фазу. Применение метода максимальной энтропии (МЭ) позволило повысить разрешающую способность эхосигналов, полученных импакт-методом в бетонной свае длиной 3000 мм, примерно в три раза и уверено идентифицировать эхосигналы от искусственных отражателей как в виде диска толщиной 100 мм, так и в виде параллелепипеда высотой 300 мм. Применение метода Compressive Sensing (CS) позволило повысить разрешающую способность этих же эхосигналов примерно в десять раз. Основной проблемой успешного применения методов МЭ и CS является определение импульсного отклика бетонной сваи при ударе. Предложен способ оценки импульсного отклика по обрабатываемому эхосигналу.

Выявление параметров распространения трещин, например, их направления и глубины, является одним из важных аспектов в обеспечении безопасности и надежности стальных конструкций. В данном исследовании представлена разработка датчика для возбуждения круговых вихревых токов с использованием планарного дифференциального миниатюрного магнетометра для обнаружения вертикальных и горизонтальных прорезей. В датчике реализована методика возбуждения круговых вихревых токов, которая приводит к возникновению разнонаправленных вихревых токов в пластине из мягкой стали, а также используется схема для измерения тангенциального магнитного отклика. Рабочие параметры разработанного зонда были определены на основе линейного и двухмерного сканирования магнитного отклика, вызванного индуцированными вихревыми токами в образцах из низкоуглеродистой стали с различной ориентацией и глубиной искусственных прорезей. Результаты показали, что при различных ориентациях прорезей с помощью разработанного зонда была получена корреляция сигнала с глубиной прорези. Вертикальные и горизонтальные прорези можно было визуализировать по распределению магнитного поля, когда дифференциальная мнимая компонента имела лучшую чувствительность к обнаружению вертикальных прорезей, представленных измеренными сигналами от пика до пика. Контроль разнонаправленных прорезей показал, что ориентацию прорези можно оценить по картам магнитного отклика с пределом обнаружения 5 мм по длине прорези и 0,5 мм по ширине прорези соответственно.

Исследования проведены в рамках разработки неразрушающего метода измерения механических свойств металлов и сплавов на основе метода динамического инструментального индентирования. Целью данной работы является изучение возможности измерения модуля упругости с помощью модифицированного твердомера Либа. Эксперимент проводился на образцах сплавов 20Х25Н20С2, 20Х23Н18 и БрАНЖНМц9-4-4-1.

Исследованы акустические свойства кристаллов LiCaAlF6 и влияние на них процедуры отжига. Методом лазерной акустики измерены скорости продольных и сдвиговых ультразвуковых волн вдоль направления оптической оси кристаллов, определены механические константы: модули упругости, всестороннего сжатия, сдвига и коэффициент Пуассона. Установлено, коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в диапазоне частот 1-15 МГц может служить характеристикой оптического совершенства данных кристаллов. Обнаружен эффект ультразвукового отжига образцов кристаллов LiCaAlF6 при длительном воздействие импульсного ультразвука.