Новости

Сотрудник СибНИА защитил кандидатскую диссертацию
Сотрудник СибНИА защитил кандидатскую диссертацию
19 апреля 2023

28 марта 2023 года в Томском политехническом университете состоялась защита кандидатской диссертации Рамазанова Ильи Сергеевича, инженера 1 категории научно-исследовательского отделения статической прочности авиационных конструкций ФАУ «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (входит в состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»).

Тема диссертации: «Анализ и обработка сигналов акустической эмиссии при прочностных испытаниях технических объектов с использованием кластеризации и вейвлет-преобразований». Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Степанова Людмила Николаевна, начальник сектора по разработке и производству акустико-эмиссионной и тензометрической аппаратуры отделения статической прочности авиационных конструкций СибНИА.

При решении вопросов безопасной эксплуатации машиностроительных конструкций все большее распространение получают методы неразрушающего контроля (НК). Одним из перспективных является метод акустической эмиссии (АЭ), обладающий высокой чувствительностью и позволяющий локализовать активные дефекты, относящиеся к наиболее опасным, в режиме реального времени. Данный метод позволяет выполнять оценку степени опасности дефекта, а вариативность параметров сигналов АЭ и их высокая информативность свидетельствуют об уникальных свойствах АЭ и возможностях оценки состояния конструкции. Методом АЭ осуществляется контроль крупногабаритных объектов с минимальным влиянием человеческого фактора на результаты измерений.

При воздействии нагрузки на объект контроля начинается развитие внутренних дефектов, которому сопутствует излучение акустических волн. Локация их источников позволяет выделить такие дефекты как наиболее опасные для состояния конструкции, что является одним из главных преимуществ метода АЭ. При этом точность локации дефекта имеет первостепенное значение. Кроме того, важной является задача исключения из анализа сигналов АЭ от посторонних шумов, не несущих информации о дефектах.

На основании выполненных в диссертационной работе исследований:

  • разработан способ расчета координат источников сигналов АЭ с использованием модифицированного двухинтервального метода и вейвлет-преобразования, позволяющий повысить точность контроля;
  • предложен способ контроля дефектов в процессе многопроходной сварки контуров сложной формы с использованием разработанного модифицированного табличного метода, осуществляющего локацию сигналов акустической эмиссии в режиме реального времени;
  • доказана перспективность предложенного метода повышения точности локации сигналов акустико-эмиссионного контроля;
  • введен новый алгоритм быстрого вейвлет-преобразования сигналов акустической эмиссии для проведения фильтрации и локации сигналов АЭ в режиме реального времени в процессе прочностных испытаний металлических и композиционных конструкций.

Значение полученных в диссертации результатов исследования для практики подтверждается тем, что:

  • разработан и внедрен способ выделения начального момента прихода сигнала акустической эмиссии по цифровой форме, восстанавливаемой с использованием единственного уровня вейвлет-преобразования, который используется для контроля авиационных конструкций в СибНИА;
  • определены перспективы практического использования предложенного метода вейвлет-фильтрации для повышения точности локации дефектов в металлических и композиционных конструкциях;
  • создана система практических рекомендаций по использованию способа акустико-эмиссионной локации дефектов в процессе многопроходной сварки контуров сложной формы;
  • представлены методические рекомендации оценки степени опасности дефектов по энергии и структуре кластеров сигналов при многопроходной сварке.

По результатам диссертационных исследований разработаны и практически применяются методики расчета координат дефектов и степени их опасности в режиме реального времени при прочностных испытаниях элементов авиационных конструкций и самолетов в СибНИА. Разработан способ контроля дефектов многопроходной сварки кольцевого сварного шва ответственных конструкций с использованием модифицированного табличного метода, который применен в программном обеспечении АЭ-систем, разработанных в СибНИА при работе в АО «ПО «Севмаш»». Разработанные способы и методики АЭ-контроля дефектов при проведении прочностных испытаний конструкций используются в курсе лекций «Автоматизация измерений, контроля и испытаний», «Приборы неразрушающего контроля» в Сибирском государственном университете путей сообщения.

 

Илья Сергеевич Рамазанов родился в 1978 году, в 2002 году с отличием окончил ФГАОУ ВО «Томский государственный университет» по специальности «Прикладная математика». В 2005 году окончил очную аспирантуру в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки (ФГБУН) «Институт физики прочности и материаловедения» СО РАН по специальности 01.04.07 — «Физика конденсированного состояния».

 

Поделиться