Синтез результатов акустического и теплового контроля металлополимерных композитных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Неразрушающий контроль является неотъемлемой частью контроля качества ответственных изделий. Сложная структура металлополимерных водородных баллонов затрудняет надежное выявление дефектов с применением одного вида дефектоскопии. В этой связи представляет интерес применение комбинированного неразрушающего контроля. В данной работе рассмотрено совместное использование акустической и тепловой дефектоскопии с синтезом их результатов. Проведенная экспериментальная верификация показала, что разработанная методика синтеза данных акустического и теплового контроля обеспечила повышение выявляемости дефектов по сравнению с раздельным использованием указанных видов неразрушающего контроля.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. О. Долматов

Национальный Исследовательский Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dolmatovdo@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30

А. О. Чулков

Национальный Исследовательский Томский политехнический университет

Email: chulkovao@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30

Д. А. Нестерук

Национальный Исследовательский Томский политехнический университет

Email: nden@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30

Е. Б. Кашкаров

Национальный Исследовательский Томский политехнический университет

Email: ebk@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30

В. П. Вавилов

Национальный Исследовательский Томский политехнический университет

Email: vavilov@tpu.ru
Россия, 634050 Томск, пр-т Ленина, 30

Список литературы

  1. Фатеев В.Н., Алексеева О.К., Коробцев С.В., Серегина Е.А., Фатеева Т.В., Григорьев А.С., Алиев А.Ш. Проблемы аккумулирования и хранения водорода // Kimya Problemlеri. 2018. № 4 (16). С. 453—483.
  2. Barthélémy H., Weber M., Barbier F. Hydrogen storage: Recent improvements and industrial perspectives// International Journ. of Hydrogen Energy. 2017. V. 42 (11). P. 7254—7262.
  3. Семенищев С.П., Глухов В.П., Мерзляков П.П., Килина О.В., Попов В.К. Изготовление металлокомпозитных баллонов (первый этап) // Транспорт на альтернативном топливе. 2013. № 3 (33). С. 19—21.
  4. Семенищев С.П., Глухов В.П., Мерзляков П.П., Килина О.В., Попов В.К. Изготовление металлокомпозитных баллонов (второй этап) // Транспорт на альтернативном топливе. 2013. № 4 (34). С. 52—54.
  5. Бойчук А.С., Диков И.А., Чертищев В.Ю., Генералов А.С., Горбовец М.А. Ультразвуковой контроль радиусных зон монолитных конструкций из углепластика радиусной фазированной решеткой и специальной оправкой // Труды ВИАМ. 2023. № 5 (123). С. 111—123.
  6. Torbali M. E., Zolotas A., Avdelidis N.P. A state-of-the-art review of non-destructive testing image fusion and critical insights on the inspection of aerospace composites towards sustainable maintenance repair operations // Applied Sciences. 2023. V. 13. No. 4. Article number: 2732.
  7. Чулков А.О., Вавилов В.П., Нестерук Д.А., Бедарев А.М., Яркимбаев Ш., Шагдыров Б.И. Синтез данных активной инфракрасной термографии при оптической и ультразвуковой стимуляции изделий из углепластика сложной формы // Дефектоскопия. 2020. № 7. С. 54—60.
  8. Bevan R.L., Budyn N., Zhang J., Croxford A.J., Kitazawa S., Wilcox P.D. Data fusion of multiview ultrasonic imaging for characterization of large defects // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2020. V. 67. No. 11. P. 2387—2401.
  9. Petrov I., Vdovenko A., Dolmatov D., Sednev D. The implementation of post-processing algorithm for ultrasonic testing of welds // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 510. No. 1. Article number: 012004.
  10. Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Ультразвуковая томография металлоконструкций методом цифровой фокусировки антенной решетки // Дефектоскопия. 2011. № 1. С. 21—38.
  11. Zamiela C., Jiang Z., Stokes R., Tian Z., Netchaev A., Dickerson C., Tian.W., Bian L. Deep multi-modal U-Net fusion methodology of thermal and ultrasonic images for porosity detection in additive manufacturing // J. of Manufacturing Science and Engineering. 2023. V. 145. No. 6. Article number: 061009.
  12. Xiao X., Gao B., yun Tian G., Qing Wang K. Fusion model of inductive thermography and ultrasound for nondestructive testing // Infrared Physics & Technology. 2019. V. 101. P. 162—170.
  13. Yilmaz B., Ba A., Jasiuniene E., Bui H.K., Berthiau G. Evaluation of bonding quality with advanced nondestructive testing (NDT) and data fusion // Sensors. 2020. V. 20 (18). Article number: 5127.
  14. Daryabor P., Safizadeh M.S. Image fusion of ultrasonic and thermographic inspection of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate// NDT & E International. 2017. V. 90. P. 1—10.
  15. Liu Z., Forsyth D.S., Komorowski J.P., Hanasaki K., Kirubarajan T. Survey: State of the art in NDE data fusion techniques // IEEE transactions on Instrumentation and Measurement. 2007. V. 56. No. 6. P. 2435—2451.
  16. Воробей В.В., Маркин В.Б. Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций. Новосибирск: Наука, 2006, 189 с.
  17. Winfree W.P., Cramer K.E., Zalameda J.N., Howell P.A., Burke E.R. Principal component analysis of thermographic data // Thermosense: thermal infrared applications XXXVII. 2015. V. 9485. P. 211—221.
  18. Shepard S.M., Beemer M.F. Advances in thermographic signal reconstruction // Thermosense: thermal infrared applications XXXVII. 2015. V. 9485. P. 204—210.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Тестовый образец: фотография образца (а); схема дефектов (б).

Скачать (388KB)
3. Рис. 2. Лабораторная установка теплового контроля.

Скачать (351KB)
4. Рис. 3. Лабораторная установка акустического контроля.

Скачать (399KB)
5. Рис. 4. Результаты ТК контрольного образца (односторонняя процедура, нагрев 15 с): исходная термограмма при 40 с (а); PCA-изображение (3-я компонента) (б); TSR-изображение (1-я производная) (в).

Скачать (379KB)
6. Рис. 5. Результаты акустического контроля тестового образца: карта дефектов, глубины 2-3 мм (а); карта дефектов, глубины 3-4 мм (б); карта дефектов, глубины 4-5 мм (в).

Скачать (417KB)
7. Рис. 6. Типичные изображения и профили сигналов: исходная ИК-термограмма (а); акустическое изображение, диапазон глубин 5-7 мм (б); профиль температуры (в); профиль УЗ эхосигналов (г).

Скачать (478KB)
8. Рис. 7. Синтез акустических изображений и термограммы тестового образца без использования пороговых значений.

Скачать (182KB)
9. Рис. 8. Результаты синтеза данных при использовании алгоритма с введением порогов: синтез акустических изображений (а); синтез ИК-термограмм (б); синтез акустических изображений и ИК-термограмм без шумоподавления (в); синтез акустических изображений и ИК-термограмм при введении порогов подавления шумов (г).

Скачать (185KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».