Affiliation:
1. Institute of Applied Physics of the National Academy of Science of Belarus
2. Belarusian State Univercity
Abstract
Повышение эффективности акустической диагностики объектов со слоистой структурой применительно к выявлению слабо выявляемых дефектов сцепления материалов является важной производственной задачей. Цель работы состояла в экспериментальном моделировании рассеяния ультразвуковых волн на образцах предложенных конструкций имитаторов дефектов с дискретно и плавно изменяющимися граничными условиями, коррелирующими с фазовой характеристикой продольных волн в процессе их взаимодействия с дефектной границей контактирующих материалов.Проведён краткий анализ некоторых методов и средств экспериментального моделирования рассеяния объёмных и поверхностных волн на границах контактирующих материалов применительно к совершенствованию метода обнаружения слабо выявляемых дефектов сцепления (адгезии) материалов. Для этого разработана и изготовлена иммерсионная установка, работающая в теневом режиме и позволяющая моделировать пространственные поля рассеянных продольных волн на неоднородной или дефектной границе сцепления материалов. Как предполагается, взаимодействующие с такой границей волны приобретают дискретный или плавно изменяющийся фазовый сдвиг, существенно сказывающийся на формировании поля рассеяния в его периферийной зоне. Увеличение же этого сдвига позволяет значительно повысить чувствительность обнаружения слабо выявляемых дефектов.Проведено экспериментальное исследование рассеяния продольных волн на разработанной установке и имитаторах дефектов, моделирующих дискретно и плавно изменяющиеся граничные условия, которые согласуются с изменением фазового сдвига рассеиваемых волн. Получены амплитудные зависимости поля рассеяния в зависимости от угла их приема в диапазоне от 20º до + 20º и смещения центра моделируемого дефекта относительно оси зондирующего акустического луча. Как установлено, наблюдается качественное соответствие между расчётными и опытными данными.Настоящие исследования представляют интерес для решения ряда задач по повышению эффективности ультразвукового контроля современных объектов со слоистой структурой и будут способствовать расширению возможностей использования предложенного метода.
Publisher
Belarusian National Technical University
Subject
General Earth and Planetary Sciences,Water Science and Technology,Geography, Planning and Development
Reference14 articles.
1. Nondestructive Testing: Handbook: In 7 vols. Ed. V.V. Klyuev. Moscow: Mashinostroenie Publ., 2003, vol. 3, 864 p.
2. Lavrentyev A.I., Rochlin S.I. Ultrasonic spectroscopy of imperfect interfaces between a layer and two solids. J. Acoust. Soc. Amer., 1998, vol. 103, pp. 657–664.
3. Santo J.B., Santon M.J. Ultrasonic interferometry for the evaluation of thickness and adhesion of thin layers. Abstracts of 4 International Conference on NDT, China, Greece, 2007, p. 22.
4. Chambers J.K., Tucker J.R. Bound line analysis using swept-frequency ultrasonic spectroscopy. Insight, 1999, vol. 41, no. 3, pp. 151–155.
5. Kruger S.E., Lord M., Levesque D., Bakker A.J. Detection of kissing bond in extruded aluminum by laserultrasound. Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Golden, Colorado, 2007, vol. 975, pp. 279–285. DOI: 10.1063/1.2902670