Исследование системы для бесконтактного неразрушающего контроля изделий из композиционных материалов на основе электродинамического акустического преобразователя и лазерной виброметрии; Дефектоскопия; № 3

Bibliographic Details
Parent link:Дефектоскопия.— .— Москва: Академиздатцентр "Наука" РАН
№ 3.— 2026.— С. 21-36
Corporate Author: Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Центр промышленной томографии Международная научно-образовательная лаборатория неразрушающего контроля
Other Authors: Нехорошев В. О. Виталий Олегович, Дерусова Д. А. Дарья Александровна, Шпильной В. Ю. Виктор Юрьевич, Кравецкая М. П. Мария Петровна
Summary:Заглавие с экрана
Исследовали бесконтактную акустическую систему для неразрушающего контроля композиционных изделий посредством лазерной доплеровской виброметрии. Определена акустическая характеристика оригинальной системы возбуждения на основе модифицированного электродинамического акустического преобразователя. Особенностью предлагаемого подхода является режим работы электроакустического преобразователя, в котором импульсная мощность многократно (приблизительно в 400 раз) превосходит номинальную. Определена амплитуда звукового давления (не менее 0,2 Па на расстоянии порядка 10 см от источника) и диаграмма направленности электроакустического преобразователя. Выявлено, что, изменяя сопротивление в цепи разряда, можно управлять пиковой мощностью и спектральным составом акустического сигнала. Проведены экспериментальный модальный анализ малогабаритного (5×5 мм) модельного образца виде тонкой многослойной пластинки и дефектоскопия реального образца (200×200 мм) композиционной сэндвич-панели с сотовым заполнением. В результате анализа данных, полученных в ходе эксперимента, подтверждена возможность использования электродинамических преобразователей применительно к задачам импульсного акустического возбуждения объектов при дефектоскопии и неразрушающем контроле в диапазоне частот от 3 Гц до 50 кГц. Показано, что сочетание бесконтактного акустического возбуждения объекта исследования и методики лазерной виброметрии позволяет преодолеть ограничения контактных методов стимуляции и регистрации колебаний, тем самым существенно расширяя границы применимости акустических методов в дефектоскопии и неразрушающем контроле
This study investigates a non-contact acoustic excitation system combined with laser Doppler vibrometry for non-destructive testing of composite materials. The original air-coupled system based on a modified electrodynamic acoustic transducer was characterized. The proposed approach features a pulsed operating mode in which the transducer’s peak power substantially exceeds its nominal rating (by approximately a factor of 400). The radiated sound field was quantified in terms of sound-pressure amplitude (≥ 0.2 Pa at a distance of ~10 cm from the source) and directivity pattern. In addition, it was demonstrated that varying the discharge-circuit resistance provides effective control over both the peak power and the spectral content of the generated acoustic waves. An experimental modal analysis was performed on a small-scale (5 × 5 mm) model specimen in the form of a thin multilayer plate, and defect detection was carried out on a large-scale (200 × 200 mm) composite sandwich panel with a honeycomb core. Analysis of the experimental data confirmed the feasibility of using electrodynamic transducers for pulsed acoustic excitation in defect detection and non-destructive testing over a frequency range of 3 Hz to 50 kHz. It is shown that combining air-coupled acoustic excitation with laser vibrometry overcomes the limitations of contact-based excitation and vibration measurement methods. It significantly extending the applicability of acoustic techniques in defect detection and non-destructive testing
Текстовый файл
Language:Russian
Published: 2026
Subjects:
Online Access:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=89191945
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=688433

MARC

LEADER 00000naa0a2200000 4500
001 688433
005 20261008095418.0
090 |a 688433 
100 |a 20261008d2026 k||y0rusy50 ca 
101 0 |a rus 
102 |a RU 
135 |a drcn ---uucaa 
181 0 |a i   |b  e  
182 0 |a b 
183 0 |a cr  |2 RDAcarrier 
200 1 |a Исследование системы для бесконтактного неразрушающего контроля изделий из композиционных материалов на основе электродинамического акустического преобразователя и лазерной виброметрии  |d Investigation of an air-coupled non-destructive testing system for composite structures using electrodynamic acoustic transducer and laser vibrometry  |f Нехорошев В. О., Дерусова Д. А., Шпильной В. Ю., Кравецкая М. П.  |z eng 
283 |a online_resource  |2 RDAcarrier 
300 |a Заглавие с экрана 
320 |a Список литературы: 33 назв 
330 |a Исследовали бесконтактную акустическую систему для неразрушающего контроля композиционных изделий посредством лазерной доплеровской виброметрии. Определена акустическая характеристика оригинальной системы возбуждения на основе модифицированного электродинамического акустического преобразователя. Особенностью предлагаемого подхода является режим работы электроакустического преобразователя, в котором импульсная мощность многократно (приблизительно в 400 раз) превосходит номинальную. Определена амплитуда звукового давления (не менее 0,2 Па на расстоянии порядка 10 см от источника) и диаграмма направленности электроакустического преобразователя. Выявлено, что, изменяя сопротивление в цепи разряда, можно управлять пиковой мощностью и спектральным составом акустического сигнала. Проведены экспериментальный модальный анализ малогабаритного (5×5 мм) модельного образца виде тонкой многослойной пластинки и дефектоскопия реального образца (200×200 мм) композиционной сэндвич-панели с сотовым заполнением. В результате анализа данных, полученных в ходе эксперимента, подтверждена возможность использования электродинамических преобразователей применительно к задачам импульсного акустического возбуждения объектов при дефектоскопии и неразрушающем контроле в диапазоне частот от 3 Гц до 50 кГц. Показано, что сочетание бесконтактного акустического возбуждения объекта исследования и методики лазерной виброметрии позволяет преодолеть ограничения контактных методов стимуляции и регистрации колебаний, тем самым существенно расширяя границы применимости акустических методов в дефектоскопии и неразрушающем контроле 
330 |a This study investigates a non-contact acoustic excitation system combined with laser Doppler vibrometry for non-destructive testing of composite materials. The original air-coupled system based on a modified electrodynamic acoustic transducer was characterized. The proposed approach features a pulsed operating mode in which the transducer’s peak power substantially exceeds its nominal rating (by approximately a factor of 400). The radiated sound field was quantified in terms of sound-pressure amplitude (≥ 0.2 Pa at a distance of ~10 cm from the source) and directivity pattern. In addition, it was demonstrated that varying the discharge-circuit resistance provides effective control over both the peak power and the spectral content of the generated acoustic waves. An experimental modal analysis was performed on a small-scale (5 × 5 mm) model specimen in the form of a thin multilayer plate, and defect detection was carried out on a large-scale (200 × 200 mm) composite sandwich panel with a honeycomb core. Analysis of the experimental data confirmed the feasibility of using electrodynamic transducers for pulsed acoustic excitation in defect detection and non-destructive testing over a frequency range of 3 Hz to 50 kHz. It is shown that combining air-coupled acoustic excitation with laser vibrometry overcomes the limitations of contact-based excitation and vibration measurement methods. It significantly extending the applicability of acoustic techniques in defect detection and non-destructive testing 
336 |a Текстовый файл 
461 1 |t Дефектоскопия  |c Москва  |n Академиздатцентр "Наука" РАН 
463 1 |t № 3  |v С. 21-36  |d 2026 
610 1 |a электронный ресурс 
610 1 |a труды учёных ТПУ 
610 1 |a неразрушающий контроль 
610 1 |a импульсная стимуляция 
610 1 |a электродинамические акустические преобразователи 
610 1 |a акустика 
610 1 |a модальный анализ 
610 1 |a лазерная доплеровская виброметрия 
610 1 |a ультразвук 
610 1 |a дефектоскопия 
610 1 |a композиционные материалы 
610 1 |a стеклопластики 
610 1 |a углепластики 
610 1 |a сэндвич-панели 
701 1 |a Нехорошев  |b В. О.  |g Виталий Олегович 
701 1 |a Дерусова  |b Д. А.  |g Дарья Александровна  |f 1989-  |c специалист в области биотехнических системах и технологий  |c Заведующий лабораторией Томского политехнического университета, доктор технических наук  |9 18364 
701 1 |a Шпильной  |b В. Ю.  |g Виктор Юрьевич  |f 1992-  |c радиофизик  |c научный сотрудник Томского политехнического университета, кандидат технических наук  |9 21908 
701 1 |a Кравецкая  |b М. П.  |g Мария Петровна 
712 0 2 |a Национальный исследовательский Томский политехнический университет  |b Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности  |b Центр промышленной томографии  |b Международная научно-образовательная лаборатория неразрушающего контроля  |9 27666 
801 0 |a RU  |b 63413507  |c 20261008  |g RCR 
850 |a 63413507 
856 4 0 |u https://www.elibrary.ru/item.asp?id=89191945  |z https://www.elibrary.ru/item.asp?id=89191945 
942 |c CF