|
DOI: 10.14489/td.2016.04.pp.013-020
Данилов В. Н., Разыграев А. Н., Цуканов М. В.
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЯМОГО ЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ФАЗИРОВАННОЙ РЕШЕТКОЙ В РЕЖИМЕ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ ОБЪЕКТОВ ИЗ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ В УСЛОВИЯХ НЕТОЧНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
(c. 13-20)
Аннотация. Выполнено имитационное (условное) моделирование основных характеристик прямого линейного преобразователя с фазированной решеткой в режиме излучения при ультразвуковом контроле объектов из аустенитных сталей в условиях неточных исходных данных, необходимых для фокусировки. Подобная ситуация возможна, когда нет достаточных сведений о лучевых траекториях распространения сигналов, излучаемых каждым элементом решетки, в условиях рефракции, а также об изменении вдоль траекторий значения групповой скорости, зависящего от направления распространения акустической волны в анизотропной среде. В ходе моделирования скорость волны варьировалась случайным образом и исследовались связанные с этим изменения формы диаграммы направленности преобразователя и зависимости амплитуды его сигнала по акустической оси.
Ключевые слова: аустенитная сталь, преобразователь с фазированной решеткой, режим излучения, диаграмма направленности, акустическая ось, анизотропия, фазовая скорость, групповая скорость, варьирование скорости.
Danilov V.N., Razygraev A.N., Tcukanov M.V.
THE SIMULATION MODELING THE CHARACTERISTICS OF A NORMAL LINEAR PROBE WITH THE PHASED ARRAY IN THE RADIATION CONDITION AT THE ULTRASONIC INSPECTION OF THE OBJECTS MADE OF AUSTENITIC STEELS IN THE TERMS OF INACCURATE INPUT DATA
(pp. 13-20)
Abstract. It is executed the imitative (conditional) simulation of basic characteristics of a normal linear probe with the phased array in the radiation condition at the ultrasonic technique of objects made of austenitic steels in the terms of inaccurate input data indispensable for focusing. The similar situation is possible when there are no sufficient items of information on the radial propagation paths of the signals, which are radiated each member of an array in the conditions of refraction, and also a lack of information about a change along the pathways of the value of a group velocity which is dependent on the propagation direction of an acoustic wave in the anisotropic medium. The wave velocity varied randomly during simulation. Related changes of a shape of the directivity pattern of the converter and the amplitude of its signal along the acoustic axis were examined.
Keywords: austenitic steel, probe with the phased array, radiation condition, directivity characteristic, beam axis, anisotropy, phase velocity, group velocity, variation of speed.
В. Н. Данилов, А. Н. Разыграев, М. В. Цуканов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. N. Danilov, A. N. Razygraev, M. V. Tcukanov (JSC “RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Гуляев А. П. Металловедение. М.: Металлургия, 1977. 650 с.
2. Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Ультразвуковой контроль // Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. Т. 3. 2-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.
3. Алешин Н. П., Вадковский Н. Н., Волкова Н. Н. Ультразвуковой контроль аустенитных сварных швов: анализ способов и рекомендаций повышения надежности // Дефектоскопия. 1988. № 2. С. 43 – 59.
4. Бреховских Л. М., Годин О. А. Акустика слоистых сред. М.: Наука, 1989. 412 с.
5. Данилов В. Н. К расчету акустического тракта дефектоскопа с прямыми преобразователями в трансверсально-изотропной среде // Дефектоскопия. 1994. № 6. С. 3 – 14.
6. Меркулов Л. Г., Меркулова В. М. Лекции по физике ультразвука. Таганрог: ТРТИ, 1976. 69 с.
7. Данилов В. Н., Шкуратник В. Л., Сирота Д. Н. Особенности измерения скорости распространения упругих волн в массиве горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 1987. № 4. С. 1 – 4.
8. Состояние и перспективы развития неразрушающего контроля на АЭС России / НПО «ЦНИИТМАШ», НПО «НИКИМТ». М.–СПб., 1995. 162 с.
9. Разыграев А. Н., Разыграев Н. П. Ультразвуковой контроль аустенитных сварных соединений трубопроводов Ду300 // Дефектоскопия. 2006. № 10. С. 59 – 72.
10. Методика ультразвукового контроля продольных сварных соединений колен трубопровода ГЦК Ду500 ВВЭР-1000: МЦУ-18-2005 № 27.28.05.018-2005. М.: НПО «ЦНИИТМАШ», 2005.
11. Методика ультразвукового контроля трубопровода сброса и цилиндрической части компенсатора давления РУ ВВЭР-1000 Балаковской АЭС: МЦУ-03-11 № 27.28.05.072-2011. М.: НПО «ЦНИИТМАШ», 2011.
12. Данилов В. Н., Воронкова Л. В. Основы теории и некоторые аспекты применения преобразователей с фазированными решетками. М.: ИД «Спектр», 2015. 156 с.
13. Фелсен Л., Маркувиц Н. Излучение и рассеяние волн. М.: Мир, 1978. Т. 1. 551 с.
14. Connolly G. D., Lowe M. J. S., Temple J. A. G., Rokhlin S. I. The application of Fermat’s principle for imaging anisotropic and inhomogeneous media with application to austenitic steel weld inspection // Proc. of the Royal Society. 2009. V. 465. P. 3401 – 3423.
15. Данилов В. Н., Воронков И. В. Моделирование донного сигнала прямого линейного преобразователя с фазированной решеткой // Контроль. Диагностика. 2013. № 7. С. 27 – 34.
16. Данилов В. Н., Воронков И. В. Моделирование работы прямого преобразователя с фазированной решеткой в режиме излучения // Дефектоскопия. 2010. № 7. С. 3 – 17.
17. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М.: Наука, 1989. 240 с.
18. Данилов В. Н. О некоторых особенностях формирования сигналов и определения размера ближней зоны для прямых преобразователей с пьезопластинами и фазированными решетками. Часть 2. Прямые преобразователи с фазированными решетками // Контроль. Диагностика. 2015. № 5. С. 18 – 26.
1. Guliaev A. P. (1977). Metal science. Moscow: Metallurgia.
2. Klyuev V.V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Iu. V. (2006). Nondestructive testing. Handbook. In 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic inspection. 2nd Ed. (revised and complemented). Moscow: Mashinostroenie.
3. Aleshin N. P., Vadkovskii N. N., Volkova N. N. (1988). Ultrasonic testing of austenitic welds: analysis of the methods and recommendations of reliability improvement. Defektoskopiia, (2), pp. 43-59.
4. Brekhovskikh L. M., Godin O. A. (1989). Acoustics of layered media. Moscow: Nauka.
5. Danilov V. N. (1994). Calculation of the acoustic channel using flaw detector with direct transducers in transversely isotropic medium. Defektoskopiia, (6), pp. 3-14.
6. Merkulov L. G., Merkulova V. M. (1976). Lectures on ultrasound physics. Taganrog: TRTI.
7. Danilov V. N., Shkuratnik V. L., Sirota D. N. (1987). Peculiarities of measuring the speed of propagation of elastic waves in the rock mass. Izvestiia vuzov. Gornyi zhurnal, (4), pp. 1-4.
8. Current state and prospectives of non-destructive testing development on the Russian NPP. (1995). Moscow, St. Petersburg: NPO «CNIITMASH», NPO «NIKIMT».
9. Razygraev A. N., Razygraev N. P. (2006). Ultrasonic testing of austenitic welded piping connections Du300. Defektoskopiia, (10), pp. 59-72.
10. Method of ultrasonic testing of longitudinal welded joints of the pipeline tribes GTsK Du500 WWER-1000. (2005). Moscow: NPO «CNIITMASH».
11. Method of ultrasonic testing of discharge pipeline and cylindrical part of pressurizer of RU WWER-1000 in Balakovo NPP. (2011). Moscow: NPO «CNIITMASH».
12. Danilov V. N., Voronkova L. V. (2015). Fundamentals of the theory and application of some aspects of the phased array transducers. Moscow: Izdatel'skii dom «Spektr».
13. Felsen L., Markuvits N. (1978). Radiation and wave scattering. Vol. 1. Moscow: Mir.
14. Connolly G. D., Lowe M. J. S., Temple J. A. G., Rokhlin S. I. (2009). The application of Fermat’s principle for imaging anisotropic and inhomogeneous media with application to austenitic steel weld inspection. Proc. of the Royal Society, 465, pp. 3401-3423. doi: 10.1098/rspa.2009.0272
15. Danilov V. N., Voronkov I. V. (2013). Modelling backwall echo of a normal linear probe with the phased array. Kontrol'. Diagnostika, (7), pp. 27-34.
16. Danilov V. N., Voronkov I. V. (2010). Simulation of direct transducer with phased array in the radiation mode. Defektoskopiia, (7), pp. 3-17.
17. D'iakonov V. P. (1989). Handbook of algorithms and programs on BASIC language for PC. Moscow: Nauka.
18. Danilov V. N. (2015). About some features of formation of signals and definition of the size of a near field for a normal probes with piezoelectric plates and phased arrays. Part 2. Kontrol'. Diagnostika, (5), pp. 18-26. doi: 10.14489/td.2015.05.pp.018-026.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа статьи заполните форму:
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please fill out the form below:
.
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»