Разработка акустических методов и средств измерений, контроля и диагностики технических и биомедицинских объектов

Представлены результаты моделирования распространения акустической волны в цилиндрическом объекте при наличии дефектов в виде бокового цилиндрического отверстия, и построены модели поверхностной трещины на различной глубине залегания. Проведены: теоретические исследования распространения в трубе крутильных волн, возбуждаемых электромагнитно-акустическим преобразователем с учетом параметров возбуждения, геометрии, вязкости и упругих характеристик объекта; исследования изменения уровня структурных шумов в стали 09Г2С при одноосном растяжении, влияния механических напряжений и структурного состояния металла на уровень структурных шумов. Выявлены закономерности резкого снижения уровня структурных шумов при достижении металлом предела текучести. Даны рекомендации по использованию метода измерения акустических структурных шумов для обнаружения подготовительного этапа процесса, связанного с накоплением повреждаемости в металле. Разработан способ определения среднего диаметра зерна металла с использованием градуировочного графика отношения величины структурного шума к импульсу рэлеевской волны. Исследована чувствительность метода акустической эмиссии к развивающимся дефектам, что позволило определить уровни нагрузок, достаточных для излучения трещинами. Оценены размеры очагов разрушения, и установлено влияние начальной длины трещины на долговечность объекта. Получены результаты оценки остаточных напряжений в бандажах локомотивных колес с использованием электромагнитно-акустического способа возбуждения -приема упругих волн и их распределения по толщине бандажей до и после посадки на колесные центры. Представлены результаты исследования применения разработанного способа контроля натяга бандажей локомотивных колес по измеренным значениям остаточных напряжений, напряженно-деформированного состояния рельсов Р65, возникающего при температурном воздействии, с использованием эффекта акустоупругости и электромагнитно-акустического способа ввода - приема сдвиговых волн, температурных изменений в зоне контакта электрода хромеля с рельсом на участке бесстыкового пути. Даны рекомендации по выбору значения диаметра пятна контакта и угла заточки электрода для уменьшения погрешности измерений при условии дополнительного измерения начальной температуры электродов термопары. Приведены основные теоретические результаты исследований, описывающие возникновение методической погрешности измерения скорости кровотока методом ультразвуковой доплерографии с использованием контрастных веществ, экспериментальные результаты измерения интенсивности ультразвукового излучения диагностических сканеров, позволяющие оценить безопасность их применения.