ОРГАНИЗАТОР КОНФЕРЕНЦИИ «ФМНК-35»:
620108, г. Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, 18, www.imp.uran.ru
УВАЖАЕМЫЕ КОЛЛЕГИ!
XXXV Уральская конференция «Физические методы неразрушающего контроля (Янусовские чтения)» прошла 13-14 марта 2024 г. в рамках 24-ой международной выставки современных технологий, оборудования, материалов для машиностроения, металлообрабатывающей промышленности, сварочного, подготовительного и литейного производства (12-15 марта 2024 г., международный выставочный центр «Екатеринбург-Экспо», г. Екатеринбург).
Формат проведения – смешанный (устные доклады – очно, стендовые – online).
Во второй день конференции 14 марта прошла молодежная секция, участниками которой стали студенты профильных кафедр, аспиранты, молодые специалисты и ученые (возраст участников - до 35 лет включительно).
Язык конференции: русский, английский.
Участие в конференции – бесплатное.
Тезисы всех докладов опубликованы в разделе ДОКЛАДЫ.
По решению оргкомитета авторы лучших докладов получат также возможность опубликования статей объемом 4-5 страниц в журнале «Дефектоскопия» (ВАК, РИНЦ, RSCI). Предпочтение будет отдаваться устным (очным) докладам.
Оперативная информация доступна в нашем Telegram-канале:
https://t.me/+S04WL2y2Byg1ODRi.
ПАРТНЕРЫ
ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА
Представлен сравнительный анализ ключевых элементов современных тенденций цифровой трансформации умных производственных процессов и инфраструктурных объектов, методов (технологий) и средств измерений, методов и средств испытаний, а также методов и средств неразрушающего контроля, мониторинга состояния и технической диагностики на основе использования Интернет-технологий. Рассмотрены вопросы обеспечения автономной работы и долговременной стабильности метрологических характеристик оборудования, используемого в непрерывных производственных процессах, исключающие его ручную настройку и калибровку, построенного с использованием интеллектуальных измерительных преобразователей, облачных технологий и технологий обработки больших данных на основе адекватных цифровых четырехуровневых моделей (цифровых двойников) «измерительный преобразователь – объект управления», обеспечивающих единое информационное и физическое пространство для распределенных производственно-технологических процессов. Показано состояние общих вопросов метрологического обеспечения и стандартизации в рамках принципа «сквозное цифровое проектирование» как всей цепочки создания стоимости продукта, так и связанной с ним производственной системы.
Обзорный доклад по работам Томского политехнического университета в области теплового контроля, начиная с 1970-х годов.
В этом докладе приведена история развития одного из актуальных направлений ультразвукового контроля –ультразвуковая дефектометрия за 50-ти летний период работ автора сначала в НПО ЦНИИТМАШ, затем в НПЦ ЭХО+. Начинались работы с применения дифракционных методов оценки типа и размеров дефектов, затем на смену их пришли ультразвуковые голографические методы, которые сослужили хорошую службу на атомных электростанциях. В последние годы активно развиваются методы и аппаратура ультразвуковой дефектометрии с использованием фазированных решеток. (ФР) Апогеем создания приборов ФР явился выпущенный на рынок ФР дефектоскоп на 128 каналов, в котором реализованы одновременно три технологии контроля.
В докладе для аналитического описания безгистерезисной кривой намагничивания ферромагнитного материала автор воспользовался тем, что эта кривая близка к линии, проходящей через средние точки горизонтальных хорд петли гистерезиса, соответствующей насыщению». Предложенная методика расчета основана также на том, что экспериментальные зависимости изменения намагниченности ферромагнитного материала от напряженности действующего намагничивающего поля на нисходящей и восходящей ветвях петли гистерезиса ферромагнитного материала могут быть аппроксимированы формулами Фрелиха.
В результате для определения безгистерезисной кривой намагничивания ферромагнитного материала разработана и обоснована формула, использующая результаты измерения его намагниченности технического насыщения, остаточной намагниченности и коэрцитивной силы. Разработанная формула использована для определения внутреннего коэффициента размагничивания ферромагнитного материала, который является параметром, наиболее чувствительным к изменениям его структуры.
Коэрцитивная сила Нc не пригодна для контроля температуры То отпуска закаленных изделий из сталей с содержанием углерода более 0,3% из-за ее слабой и неоднозначной зависимости от То в области 400○С÷600○С. Но многие изделия подвергают отпуску в этом интервале температур. Поэтому разработка достоверного метода неразрушающего контроля качества термической обработки изделий из таких материалов стала одной из главных задач магнитного структурного анализа.
Для ее решения, в числе прочих магнитных параметров сталей, исследователи предложили измерять параметры, имеющие размерность магнитного поля: поле Нμm , при котором магнитная проницаемость материала максимальна, его релаксационную коэрцитивную силу Нr, критическое поле Hкр, которое определяли как абсциссу пересечения касательных от нулевого и от максимального полей к измеренной кривой безгистерезисного намагничивания материала. В докладе автором показано, что результаты измерения этих параметров не применяют в магнитном структурном анализе из-за низкой точности измерения и тесной связи с Нc материала, которую можно измерить проще и точнее из результатов измерения Нc, остаточной намагниченности Mr и намагниченности Ms технического насыщения.
В докладе представлены материалы по моделированию акустических характеристик металлургических шлаков в раздробленном состоянии. В явном виде приведены выражения для фазовых скоростей объемных эффективных продольной и поперечной волн в зависимости от учитываемых в модели параметров: механической добротности, контактной жесткости на границах зерен, закона распределения их размеров в заданном интервале и частоты. Приведено выражение для дисперсионного уравнения для определения фазовой скорости эффективной поверхностной волны. Полученные выражения проанализированы на основании численных оценок для параметров модели и шлаковых включений, характерных для контроля изделий энергомашиностроения.
Существенным экологическим фактором, определяющим гармоничное развитие всех функциональных систем живого организма в месте его пребывания, является геомагнитное поле, действующее в окружающей среде. Данная работа посвящена совершенствованию существующих методов и аппаратных средств с использованием магнитных полей (МП) для диагностики природной среды и исследованию влияния ослабленного магнитного поля на развитие биологических объектов
Рассмотрено влияние геометрической формы демпфера на эффективность его работы. Рассмотрен частный случай, когда демпфер выполняется в виде усеченного конуса, образующая которого имеет угол наклона по отношению к плоскости пьезопластины. Приведены результаты расчетно-теоретического и экспериментального исследования влияния угла наклона образующей на сигнал, отраженный от его тыльной части. Определен оптимальный угол наклона образующей. Проведено исследование системы излучения-приема при нагрузке на водную среду.
Недавние достижения в области неразрушающего контроля с использованием бесконтактных акустических систем показали возможность возбуждения акустических волны с помощью импульсного электрического разряда. Протекание тока в газоразрядном канале приводит к нагреву и расширению области плазмы газового разряда, и формированию в межэлектродном промежутке волны сжатия, распространяющейся в окружающей среде, что условно называют электро-термо-акустическим эффектом. Указанное явление может быть использовано в неразрушающем контроле для бесконтактного возбуждения акустических колебаний в объекте исследования
Реализация технологии рециклинга углеродосодержащих отходов требует создания устройства непрерывного контроля содержания углерода. Для этих целей используется переменное электромагнитное поле, а в качестве магниточувствительного элемента - двухстержневой феррозонд. Предлагается методика расчета зондирующего переменного магнитного поля, базирующаяся на использовании функции Грина, и рассчитывается коэффициент преобразования феррозонда при измерении переменного магнитного поля.
Пористые материалы имеют широкий спектр применения благодаря ряду оптимальных физических и механических характеристик. Одним из представителей пористых материалов является терморасширенный графит (ТРГ), уникальные свойства которого (малый вес, высокие механические свойства, регулируемая теплопроводность, высокая электропроводность, эрозионная стойкость) обеспечили его широкое применение в различных областях промышленности. Сложность обеспечения равномерности распределения физических свойств в листовых пористых материалах обуславливает необходимость разработки методов контроля таких сред.
В работе представлены подходы и результаты исследований процессов распространения акустических волн в тонких листах ТРГ. Исследования проведены с использованием следующих методов и оборудования:
- бесконтактный амплитудно-теневой метод контроля используется для определения коэффициента прозрачности акустической волны, прошедшей сквозь объект и реализован с использованием специализированных низкочастотных преобразователей, согласованных с воздухом;
- временно-теневой метод используется для определения скоростей упругих волн: продольных волн по толщине листа (реализован с использованием гибкого пьезопреобразователя на основе ПВДФ); симметричной моды волны Лэмба и SH-волны (реализован с использованием пьезопреобразователей с сухим точечным контактом).
Теоретические исследования проведены с использованием теории волн в слоистых средах Бреховских Л.М.
Получены следующие результаты:
- проведена верификация разработанного акустического метода для определения изменения плотности листа, подтвержденного прямым весовым методом;
- оценена чувствительность метода акустического метода к локальному изменению плотности и массы листа ТРГ
.- исследована неравномерность распределения плотности по площади листов ТРГ;
- оценена чувствительность метода к сквозным дефектам листа;
- выявлена экспериментально и подтверждена теоретически зависимость коэффициента прозрачности от поверхностной плотности листов ТРГ;
- определены скорости продольной волны, симметричной моды волны Лэмба и SH-волны в различных направлениях и оценена акустическая анизотропия свойств.
Разработанные акустические методики обеспечивают достаточно высокую точность и достоверность и могут эффективно применяться для контроля других стратегически важных пористых листовых материалов и конструкций.
Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 23-29-10167 с использованием УНУ «Информационно-измерительный комплекс для исследований акустических свойств материалов и изделий» (рег. номер: 586308).
Глубинно-штанговые насосы широко применяются в нефтяной промышленности для механизированной добычи нефти. В процессе производства цилиндр глубинно-штангового насоса подвергается различным циклам механико-термической обработки, которые могут привести к образованию остаточных напряжений в стенках цилиндра, что повлияет на изменение геометрии, формы и появление дефектов.
Цель работы: оценка неоднородности остаточных напряжений в цилиндрах ГШН по длине и по окружности трубы на основе явления акустоупругости.
Работа посвящена оценке возможности применения поверхностных ультразвуковых волн для поиска контактно-усталостных трещин в рельсах при их эксплуатации. Проведенные исследования показали, что с помощью волн Рэлея возможно выявление трещин глубиной свыше 0,5 мм, при этом ультразвуковые волны на частоте 2,5 МГц обладают наибольшей чувствительностью к поверхностным трещинам.
В работе исследованы оптимальные параметры реализации вихретокового контроля накладными трансформаторными преобразователями для неразрушающего контроля углепластиковых панелей. Установлено, что наилучшее соотношение сигнал-шум на частоте около 300 кГц. Кроме того такой материал обладает значительным краевым эффектом и относительно высоким уровнем структурных помех и анизотропией поля вихревых токов.
Приведены результаты экспериментальных исследований возможности использования тензометрии при локальном импульсном тепловом воздействии для контроля натяга прессовых соединений колец подшипников с валами. Изготовлены образцы прессовых соединения с натягами в диапазоне от 38 до 118 мкм. В результате исследования закономерностей распространения теплового потока в кольцах подшипников и образцах натяга установлена корреляционная связь времени достижения максимума локальных деформаций вала с натягами прессовых соединений и знака деформаций кольца подшипника с неплотностью прессовой посадки, зазором между кольцом и валом.
В докладе представлены результаты исследований магнитных свойств технически чистого железа, углеродистых сталей и никеля, подвергнутых упругим и пластическим деформациям. Измерялись полевые зависимости дифференциальной и обратимой магнитной проницаемости как на отожженных недеформированных образцах, так и на упруго и пластически деформированных образцах. Установлено, что появление дополнительных максимумов на кривых связано с возникновением магнитной текстуры типа «легкая плоскость» в образцах из-за остаточных или приложенных напряжений.
В работе рассмотрен вопрос сочетания данных различных методов неразрушающего контроля сварных соединений и основного металла магистральных трубопроводов. Определены информационные параметры, получаемые из данных неразрушающего контроля сварных швов и основного металла магистральных трубопроводов. Определена неоднозначность классификации и оценки параметров дефектов сварных швов и основного металла магистральных трубопроводов. Определена степень влияния информационных параметров методов неразрушающего на классификацию и оценки параметров дефектов сварных швов и основного металла магистральных трубопроводов. Разработаны модели совместного анализа данных неразрушающего контроля сварных швов и основного металла магистральных трубопроводов и оценена их работоспособность.
Для трубопроводных систем характерна проблема, связанная с интенсивным накипеобразованием на их поверхностях, зарастанием и «заклиниванием» систем различными отложениями, присутствующими в сетевой воде, и продуктами коррозии. Образование отложений может блокировать работу, ускорить коррозию и привести к перегревам, прогарам и разрывам труб. Один из методов решения задачи повышения энергоэффективности, а также продления срока эксплуатации, заключается в уменьшении отрицательного влияния отложений. Наличие отложений ухудшают условия теплообмена и увеличивают гидравлическое сопротивление системы, вызывают опасное повышение температуры металла, поэтому целью работы является разработка способа контроля и обнаружения наличия отложений на поверхностях теплообмена. Для этого предлагается использовать неразрушающий метод контроля, в частности метод свободных колебаний.
Наиболее распространенным является акустический метод неразрушающего контроля, а именно акустической эмиссии (АЭ), для диагностики трубопроводов подземной прокладки, при использовании которого с помощью виброакустических датчиков происходит регистрация, запись и дальнейшая обработка сигналов на компьютере.Размещение в колодцах датчиков акустической эмиссии и использование разработанного программного обеспечения, позволяет в режиме реального времени определить координаты и характеристики дефекта и вывести эту информацию на сводный экран диспетчера.
При обследовании газопровода, проходящего под ВЛ 110 кВ, в районе верхней образующей трубы были обнаружены дефекты, внешний вид которых имел признаки воздействия электрической дуги, в том числе, наплывы и брызги металла, оплавленные края кратера дефектов. На внутренней стенке трубы в зоне каждого дефекта выявлены локальные потемнения, характерные для термического воздействия на металл.
Предметом настоящей работы являются комбинированные сварные соединения сталей перлитного и аустенитного классов. В рамках данной работе рассматривается универсальный метод выявления диффузионных прослоек на основании АЭ данных, который может быть применен при любом уровне механических характеристик свариваемых сталей.
Повышение требований, предъявляемых к качеству и безопасной эксплуатации изделий, вызванных их широким применением во многих областях, сказывается и на требованиях, предъявляемых к эффективности методов неразрушающего контроля (НК). Каждый из методов НК имеет ограничения, связанные с лежащими в их основе физическими принципами. В качестве одного из способов нивелирования указанных ограничений может быть использован синтез результатов различных методов контроля, который позволяет компенсировать недостатки и выделить достоинства, с целью повышения качества НК, а также достоверности исследований. Развитие методов синтеза данных позволяет не только дополнять информацию при дефектовке материалов, но и интерпретировать данные, что повышает практическую значимость результатов контроля.
Методом инфракрасной термографии исследована возможность диагностики целостности пластин из корундовой керамики. Применены различные схемы контроля и источники тепловой стимуляции исследуемых образцов. Показано, что метод тепловой стимуляции способствует обнаружению внутренних дефектов типа воздушная полость в плоских керамических образцах.
Работа посвящена задаче восстановления формы границы металла в зоне поверхностного дефекта пластины из магнитомягкого ферромагнетика по измеренным компонентам магнитного поля при одностороннем доступе к пластине. Это означает, что магнитное поле может быть измерено как над бездефектной поверхностью металла, так и над поверхностью с дефектом.
В работе рассмотрены методы оптимизации намагничивающих систем портативных дефектоскопов для бурильных труб, нацеленные на уменьшение массы, снижение энергопотребления и создание более однородного магнитного поля. Изложены недостатки традиционно используемых систем и предложены три пути их улучшения: использование ранее разработанной распашной системы; замещение воздушного зазора по пути магнитопровод-стенка трубы ферромагнитными колесами; использование современных постоянных магнитов NdFeB вместо электромагнитов. Последний вариант, по мнению авторов, является наиболее перспективным.
Целью данной работы является анализ методик расчета модуля упругости материалов при динамическом инструментальном индентировании (ДИИ) [1]. Настоящее исследование проводится в рамках совершенствования метода ДИИ и разработки прибора для безобразцового неразрушающего контроля механических свойств материалов и изделий [2].
Для измерения толщины диэлектрического покрытия на немагнитном металлическом основании применяется амплитудный метод вихретокового вида неразрушающего контроля. На результаты измерений оказывают влияние мешающие параметры, в частности удельная электрическая проводимость основания. Для проведения измерения с учетом удельной электрической проводимости разработан метод двухпараметровой обработки сигналов амплитудно-фазового вихретокового преобразователя.
Нейтронный метод является мощным инструментом для исследования внутренних механических напряжений в объёмных металлических изделиях. Сочетание высокой проникающей способности нейтронов и чувствительности метода к деформациям кристаллической структуры материала позволяет определить 3 главные компоненты тензора напряжений непосредственно в толще образца.
Дифрактометр СТРЕСС на исследовательском реакторе ИР-8, НИЦ «Курчатовский институт» – специализированная установка, предназначенная для неразрушающих исследований напряжённо-деформированного состояния в поликристаллических образцах. Применяемая нейтронно-дифракционная методика измерений позволяет получать информацию о трёхмерном распределении остаточных напряжений в исследуемом объекте. В зависимости от материала образца, его размеров и целей эксперимента, остаточные напряжения могут быть определены с точностью до ±30-50 Мпа и c пространственным разрешением от 0,2 до 4 мм. Максимальная толщина образца может достигать 50 мм для сталей и 150 мм для алюминиевых сплавов.
В докладе продемонстрированы возможности экспериментальных установок на реакторе ИР-8 НИЦ «Курчатовский институт» для исследований методами нейтронной визуализации внутренних дефектов размерами от 200 мкм в металлических изделиях, полученных с помощью традиционных и аддитивных технологий.
Цель работы: повышение достоверности, оперативности неразрушающего контроля качества покрытий изделий сложной геометрической формы за счет применения робототехнических комплексов, разработанных по данной методике.
Целью работы является исследование применимости акустического метода контроля ослабления крепежа во фланцевых соединениях. В работе рассмотрены соединения, состоящие из двух стальных элементов. В результате получена теоретическая зависимость изменения амплитуды принятого сигнала при изменении приложенного давления, проверенная экспериментально с помощью теневого метода ультразвукового контроля. В результате исследования установлено, что по изменению амплитуды сигнала возможно определить ослабление сцепления двух поверхностей.
В контексте взаимодействия рабочего тела и объекта контроля, численное решение обратной задачи динамики играет важную роль. Оно позволяет оценить свойства объекта контроля, такие как масса, сила и другие параметры, на основе известных данных о движении и воздействиях. Для решения обратной задачи используются физические и математические модели. С их помощью описываются физические процессы в объекте контроля, учитывая свойства материала, его геометрические параметры и граничные условия. Результатом моделирования являются теоретические диагностические сигналы неразрушающего контроля, которые могли бы быть получены в реальных условиях при заданных параметрах.
В работе представлены результаты измерения скорости акустических упругих волн в образце, полученным методом аддитивных технологий. Показано, как скорость распространения продольной и поперечной волн изменяется в зависимости от направления хода луча относительно поляризации волн.
В данной работе рассмотрен первичный преобразователь прибора динамического инструментального индентирования с дифференциальной катушкой индуктивности. Рассмотрен вопрос оптимизации значений параметров первичного преобразователя на основе дифференциальных катушек индуктивности. Построены зависимости относительных параметров первичного преобразователя и максимального значения ЭДС. Определены значения параметров первичного преобразователя для прибора динамического инструментального индентирования.
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) представляют собой совокупность трех принципиальных элементов: проводников электрического тока, изолирующей подвески для исключения негативных эффектов и опор ВЛ, поддерживающих провода на необходимом расстоянии над поверхностью Земли. Обры






