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

№ 4 (2025)

Обложка

Весь выпуск

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

Акустические методы

Кепстральный анализ ультразвуковых эхосигналов, измеренных антенной решеткой, с целью получения изображения отражателей со сверхразрешением

Базулин Е.Г., Крылович А.А.

Аннотация

Метод цифровой фокусировки апертуры (ЦФА) широко используется для получения изображения отражателей при проведении УЗК. Достоверность контроля определяется качеством ЦФА-изображения — разрешающей способностью и отношением сигнал/шум. Для достижения сверхразрешения эхосигналов, что приведет к лучевому сверхразрешению ЦФА-изображения отражателей, используются различные методы: метод максимальной энтропии, деконволюция Бернулли—Гаусса, деконволюция Люси—Ричардсона, методы распознавания со сжатием (CS), методы построения авторегрессивных моделей сигналов и т.д. Для применения этих методов нужно знать импульсный отклик системы ультразвукового контроля. Его можно измерить, но можно воспользоваться методами «слепой» деконволюции, которые применяются при обработке изображений и сигналов. Например, метод устранения смаза камеры при ее случайном смещении, максимальная коррелированная деконволюция куртозиса (MCKD), кепстральный анализ и т.д. В статье рассмотрен метод кепстрального анализа с целью получения сверхразрешения или для получения информации об импульсном отклике системы, который позволит построить AR-модель спектра для получения лучевого сверхразрешения ЦФА-изображения. Работоспособность предложенного метода подтверждена модельными экспериментами.

Дефектоскопия. 2025;(4):3-15
pages 3-15 views

Определение остаточных напряжений в образце из стали AISI 316Ti ультразвуковым методом после лазерной ударной проковки

Гончар А.В., Плехов О.А., Курашкин К.В., Гачегова Е.А., Вшивков А.Н., Пантелеев И.А.

Аннотация

Ультразвуковым методом с помощью критически преломленных продольных волн проведено исследование остаточных напряжений, индуцированных лазерной ударной проковкой в приповерхностном слое, в образце из нержавеющей аустенитной стали AISI 316Ti. Проведено сравнение результатов ультразвуковых измерений с результатами, полученными методом сверления отверстий. Сопоставлены величины остаточных напряжений, создаваемых лазерной ударной проковкой, исходных остаточных напряжений в катаном листе и предела текучести материала. Исследована термическая устойчивость индуцированных лазерным воздействием остаточных напряжений после отжига образца в течение 5 ч при температуре плюс 200 °С и повторного отжига в течение 5 ч при температуре плюс 280 °С. Результаты исследований проанализированы с учетом принятых допущений, ограничений и погрешностей. С помощью оптического и сканирующего электронного микроскопа исследована структура вблизи необработанной и обработанной лазером поверхности. Предложены направления дальнейших исследований для разработки неразрушающего способа ультразвукового контроля остаточных напряжений, индуцированных лазерной ударной проковкой поверхности.

Дефектоскопия. 2025;(4):16-28
pages 16-28 views

Оценка неравномерности акустических и упругих свойств рессорных пружин сжатия

Муравьева О.В., Муравьев В.В., Шихарев П.А., Белослудцев К.Ю.

Аннотация

Статья посвящена исследованию акустических и упругих свойств автомобильной и железнодорожной пружин, изготовленных соответственно способом холодным навивки и методом высокотемпературной механической обработки. Для оценки неравномерности акустических свойств использован эхометод многократных отражений, основанный на измерении скоростей продольных и поперечных волн, распространяющихся по диаметру навитого прутка пружины. Специально разработанные проходные электромагнитно-акустические преобразователи поперечных волн осевой поляризации и преобразователи продольных волн на основе гибкой пьезопленки поливинилидентфторида обеспечивают многократное переотражение объемных волн по сечению навитого витка пружины. По результатам измерений скоростей волн рассчитаны модуль упругости, модуль сдвига и коэффициент Пуассона. Установлено, что имеют место различия в неравномерности акустических и упругих свойств по длине навитого прутка автомобильной и железнодорожной пружин. Наблюдается линейное изменение акустических и упругих свойств по длине навитого витка для железнодорожной пружины (от одного торца к другому), обусловленное технологией высокотемпературной механической обработки. Для бочкообразной автомобильной пружины имеет место нелинейное изменение по длине навитого прутка, коррелирующее с диаметром навивки и формированием остаточных напряжений.

Дефектоскопия. 2025;(4):29-41
pages 29-41 views

Тепловые методы

Инфракрасная диагностика турбулентности во фронте природного пожара и формирование индуцированной атмосферной турбулентности

Луценко А.В., Лобода Е.Л., Касымов Д.П., Агафонцев М.В.

Аннотация

Представлены результаты исследования масштабов турбулентности во фронте природного пожара и сравнение с масштабами турбулентности в воздухе в окрестности очага горения для модельных степного и верхового пожаров с использованием метода инфракрасной диагностики. Показано, что характерные масштабы турбулентности в пламени степного пожара меньше соответствующих масштабов турбулентности в пламени верхового пожара. Установлено, что индуцированная атмосферная турбулентность в окрестности очага пожара регистрируется на высоте 10 м с соответствующими частотами пульсации температуры воздуха (0,1—6 Гц для степного пожара и 0,1—3 Гц для верхового пожара), а значения структурных функций флуктуации показателя преломления и температуры существенно превышают фоновые значения и могут служить для дистанционного обнаружения очагов природных пожаров.

Дефектоскопия. 2025;(4):42-51
pages 42-51 views

Тепловой контроль микротрещин в полупроводниковых кремниевых пластинах методом лазерного сканирования с использованием сегментации термограмм

Tang Q., Fang B., Gu Z., Вавилов В.П., Чулков А.О., Xu G., Wang Z., Bu H.

Аннотация

Монокристаллические кремниевые пластины играют ключевую роль в фотогальванической технологии и производстве микроэлектроники благодаря своим высоким характеристикам как полупроводников. Для удовлетворения потребностей высокотехнологичных отраслей технология производства кремниевых пластин должна соответствовать высоким стандартам качества. Наличие микротрещин, возникающих в процессе шлифования и вовремя необнаруженных, снижает выход годного продукта. Для эффективного выявления микротрещин в кремниевых пластинах была разработана система лазерного теплового контроля со сканированием. С использованием псевдостатического алгоритма матричной реконструкции экспериментальные нестационарные данные были преобразованы в статические, что облегчило обнаружение и оценку дефектов. Изучены геометрические характеристики (длина, ширина и глубина) микротрещин и влияние мощности лазерного возбуждения на температурные сигналы. Сравнены методы улучшения изображений, такие как линейное преобразование серой шкалы, преобразование базовой функции и выравнивание гистограммы. Исследована эффективность сегментации суперпикселей, расширенной двойной пороговой сегментации, итеративной пороговой сегментации и использования нейронной сети UNet3+ для повышения эффективности обнаружения микротрещин. Обычные методы сегментации оказались низкоэффективными для улучшения изображений из-за присутствия шумов. Лучшие результаты в сегментации изображений были достигнуты с использованием сети UNet3+, которая обеспечила эффективность сегментации микротрещин около 90 %.

Дефектоскопия. 2025;(4):52-68
pages 52-68 views

Дефектоскопические истории

«Теплые» дефектоскопические истории

Вавилов В.П.

Аннотация

Статья относится к разделу дефектоскопических историй и содержит фрагменты воспоминаний автора о становлении и развитии отечественного теплового контроля.

Дефектоскопия. 2025;(4):69-72
pages 69-72 views

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».