Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30555
| Назва: | Математична модель та інформаційні характеристики сигналу магнетопружної акустичної емісії |
| Інші назви: | Mathematical model and informative parameters of the magnetoelastic acoustic emission signal |
| Автори: | Почапський, Євген Клим, Богдан Мельник, Наталія Pochapskyy, Yevhen Klym, Bogdan Melnyk, Natalia |
| Приналежність: | Фізико-механічний інститут ім. Г. В Карпенка НАН України, Львів, Україна Karpenko Physico-Mechanical Institute of NAS of Ukraine, Lviv, Ukraine |
| Бібліографічний опис: | Почапський Є. Математична модель та інформаційні характеристики сигналу магнетопружної акустичної емісії / Євген Почапський, Богдан Клим, Наталія Мельник // Вісник ТНТУ. — Т. : ТНТУ, 2019. — Том 94. — № 2. — С. 37–50. — (Механіка та матеріалознавство). |
| Bibliographic description: | Pochapskyy Y., Klym B., Melnyk N. (2019) Matematychna model ta informatsiini kharakterystyky syhnalu mahnetopruzhnoi akustychnoi emisii [Mathematical model and informative parameters of the magnetoelastic acoustic emission signal]. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 94, no 2, pp. 37-50 [in Ukrainian]. |
| Є частиною видання: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 2 (94), 2019 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 2 (94), 2019 |
| Журнал/збірник: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
| Випуск/№ : | 2 |
| Том: | 94 |
| Дата публікації: | 25-чер-2019 |
| Дата подання: | 12-чер-2019 |
| Дата внесення: | 17-січ-2020 |
| Видавництво: | ТНТУ TNTU |
| Місце видання, проведення: | Тернопіль Ternopil |
| DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.02.037 |
| УДК: | 537.63 |
| Теми: | магнетопружна акустична емісія математична модель інформативні параметри феромагнетні матеріали magnetoelastic acoustic emission mathematical model informative parameters ferromagnetic materials |
| Кількість сторінок: | 14 |
| Діапазон сторінок: | 37-50 |
| Початкова сторінка: | 37 |
| Кінцева сторінка: | 50 |
| Короткий огляд (реферат): | Запропоновано та обґрунтовано математичну модель сигналу магнетопружної акустичної емісії (МАЕ) у вигляді випадкового імпульсного потоку. Виділено імпульсні та часові інформативні параметри сигналу МАЕ й розроблено алгоритми їх оцінювання. Досліджено вплив зовнішніх силових навантажень, прикладених до пластинчастих зразків, що виготовлені з ніколу та сталі 19Г, на зміну інформативних параметрів сигналів МАЕ. Встановлено, що зі збільшенням прикладених зовнішніх напружень сума амплітуд сигналів зменшується за сталого значення амплітуди індукції перемагнічувального поля; спостерігається також зміна форми обвідної та скорочення тривалості сигналів МАЕ. Для стального зразка знайдено оцінки розподілів амплітуд імпульсів та інтервалів між суміжними імпульсами сигналів МАЕ за різних значень прикладеного навантаження. Апроксимовано отримані оцінки експоненційними кривими. Побудовано залежності коефіцієнтів загасання апроксимувальних експонент від прикладеного навантаження, які можна використовувати як градуювальні криві для діагностування залишкових напружень у феромагнетних об’єктах тривалої експлуатації. Узагальнення наведених результатів дозволяє зробити висновок, що метод МАЕ є достатньо чутливим за дослідження напруженого стану феромагнетних матеріалів. Це свідчить про можливість застосування даного методу для проведення неруйнівного контролю елементів конструкцій, що виготовлені з феромагнетних матеріалів. A mathematical model of the magnetoelastic acoustic emission (MAE) signal in the form of a random impulse flow is proposed and considered. The impulse and time informative parameters of the MAE signal are allocated and algorithms of their estimation are developed. The influence of external force loads applied to lamellar samples made of nickel and 19G steel on the change of the informative parameters of the MAE signals is examined. For a steel sample we estimate the distribution of pulse amplitudes and intervals between adjacent pulses of the MAE signals at different values of the applied load. The obtained estimations we approximated by exponential curves. These dependencies can be used as calibration curves for the diagnostics of residual stresses in ferromagnetic objects of long-term operation. |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30555 |
| ISSN: | 2522-4433 |
| Власник авторського права: | © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019 |
| URL-посилання пов’язаного матеріалу: | https://doi.org/10.1051/jphystap:019070060066100 https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.6353 https://doi.org/10.3367/UFNr.0101.197007c.0429 https://doi.org/10.1016/0308-9126(81)90075-4 |
| Перелік літератури: | 1. Клим Б. П., Почапський Є. П., Скальський В. Р. Інформаційно-обчислювальна система обробки сигналів магнітопружної акустичної емісії. Техн. диагностика и неразр. контроль. 2008. № 2. С. 43–49. 2. Назарчук З. Т., Скальський В. Р., Почапський Є. П. Технології відбору та опрацювання низько-енергетичних діагностичних сигналів. К.: Наук. думка, 2014. 304 с. 3. Weiss P. L'hypothése du champ moléculaire et la propriété ferromagnétique. J. de Phys., 1907. 6. P. 661–690. https://doi.org/10.1051/jphystap:019070060066100 4. Тикадзуми C. Физика ферромагнетизма. Магнитные свойства вещества / пер. с японского. М.: Мир, 1987. С. 179–185. 5. Кондорский Е. И. О гистерезисе ферромагнетиков. Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1940. Т. 10. С. 420–440. 6. Вонсовский С. В., Шур Я. С. Ферромагнетизм. М.: Гостехиздат, 1948. 816 с. 7. Zapperi S., Cizeau P., Durin G. and Stanley H. E. Dynamics of a ferromagnetic domain wall: avalanches, depinning transition and the Barkhausen effect. Phys. Rev. 1998. 58. P. 6353–6366. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.6353 8. Рудяк В. М. Эффект Баркхаузена. Успехи физических наук. 1970. Т. 111. № 3. С. 429–462. https://doi.org/10.3367/UFNr.0101.197007c.0429 9. Sanchez R. L., Pumarega M. I. L., M. Armeite et. all Barkhausen effect and acoustic emission in a metallic glass – preliminary results. Review of Quantitative Nondestructive Evaluation / еds. D. O. Thompson and D. E. Chimenti. 2004. 23. P. 1328–1335. 10. Shibata M. and Ono K. Magnetomechanical acoustic emission – a new method of nondestructive stress measurement. NDT International. 1981. October. P. 227–234. https://doi.org/10.1016/0308-9126(81)90075-4 11. Скальський В. Р., Сергієнко О. М., Михальчук В. Б., Семегенівський Р. І. Кількісна оцінка стрибків Баркгаузена за сигналами магнетоакустичної емісії. Фіз.-хім. механіка матеріалів. 2009. № 3. С. 67–75. 12. Скальський В. Р., Почапський Є. П., Клим Б. П., Толопко Я. Д., Мельник Н. П., Рудак М. О., Коблан І. М. Розроблення концепції побудови системи діагностування виробів та елементів конструкцій за параметрами магнетопружної акустичної емісії: матеріали доп. 8-ої Нац. наук.-техн. конф. з неруйнівного контролю та техн. діагностики (м. Київ, 22–24 листопада 2016 р.). Київ, 2016. С. 249–254. 13. Почапський Є. П., Мельник Н. П., Коблан І. М. Особливості огинаючої сигналів магнетопружної акустичної емісії у феромагнетних матеріалах: матеріали 13-го міжнар. симп. укр. інженерів-механіків (Львів, 18–19 травня 2017.). Львів, 2017. С. 45–46. 14. Почапський Є. П., Мельник Н. П., Коблан І. М. Вплив полів розмагнечення на механізми генерування магнетопружної акустичної емісії у феромагнетних матеріалах: праці V Міжнар. наук.-техн. конф. «Пошкодження матеріалів під час експлуатації, методи його діагностування і прогнозування» (Тернопіль, 19–22 вересня 2017.). Тернопіль, 2017. С. 94–97. 15. Nazarchuk Z., Skalsky V., Pochapskyy Ye., Hirnyj S. Application of magnetoacoustic emission for detection of hydrogen electrolytically absorbed by steel. Proc. 19th Europ: сonfer. on Fracture «Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety» (Kazan, 26–31 August 2012.). Kazan, 2012. 8 p. ID 405. 16. Скальський В. Р., Почапський Є. П., Клим Б. П., Сімакович О. Г. Магнетоакустичний метод контролю вмісту водню в феромагнетиках. Фіз.-хім. механіка матеріалів. 2014. Спец. вип. № 10. Т. 2. С. 505–509. 17. Почапський Є. П., Клим Б. П., Коблан І. М. Аналіз інформативних параметрів сигналу магнетопружної акустичної емісії. Відбір і обробка інформації. 2017. № 45 (121). С. 10–13. 18. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. М.: Физматлит, 2006. 816 с. 19. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с. |
| References: | 1. Klym B. P., Pochaps'kyy Ye. P., Skal's'kyy V. R. Informatsiyno-obchyslyuval'na systema obrobky syhnaliv mahnitopruzhnoyi akustychnoyi emisiyi. Tekhn. dyahnostyka y nerazr. kontrol'. 2008. № 2. P. 43–49. 2. Nazarchuk Z. T., Skal's'kyy V. R., Pochaps'kyy Ye. P. Tekhnolohiyi vidboru ta opratsyuvannya nyz'koenerhetychnykh diahnostychnykh syhnaliv. K.: Nauk. dumka, 2014. 304 р. 3. Weiss P. L'hypothése du champ moléculaire et la propriété ferromagnétique. J. de Phys., 1907. 6. P. 661–690. https://doi.org/10.1051/jphystap:019070060066100 4. Tykadzumy C. Fyzyka ferromahnetyzma. Mahnytnыe svoystva veshchestva / рer. s yaponskoho. M.: Myr, 1987. Р. 179–185. 5. Kondorskyy E. Y. O hysterezyse ferromahnetykov. Zhurnal эksperymental'noy y teoretycheskoy fyzyky. 1940. Т. 10. Р. 420–440. 6. Vonsovskyy S. V., Shur Ya. S. Ferromahnetyzm. M.: Hostekhyzdat, 1948. 816 р. 7. Zapperi S., Cizeau P., Durin G. and Stanley H. E. Dynamics of a ferromagnetic domain wall: avalanches, depinning transition and the Barkhausen effect. Phys. Rev. 1998. 58. P. 6353–6366. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.6353 8. Rudyak V. M. Эffekt Barkkhauzena. Uspekhy fyzycheskykh nauk. 1970. Т. 111. № 3. Р. 429–462. https://doi.org/10.3367/UFNr.0101.197007c.0429 9. Sanchez R. L., Pumarega M. I. L., M. Armeite et. all Barkhausen effect and acoustic emission in a metallic glass – preliminary results. Review of Quantitative Nondestructive Evaluation / еds. D. O. Thompson and D. E. Chimenti. 2004. 23. P. 1328–1335. 10. Shibata M. and Ono K. Magnetomechanical acoustic emission – a new method of nondestructive stress measurement. NDT International. 1981. October. P. 227–234. https://doi.org/10.1016/0308-9126(81)90075-4 11. Skal's'kyy V. R., Serhiyenko O. M., Mykhal'chuk V. B., Semehenivs'kyy R. I. Kil'kisna otsinka strybkiv Barkhauzena za syhnalamy mahnetoakustychnoyi emisiyi. Fiz.-khim. mekhanika materialiv. 2009. № 3. Р. 67–75. 12. Skal's'kyy V. R., Pochaps'kyy Ye. P., Klym B. P., Tolopko Ya. D., Mel'nyk N. P., Rudak M. O., Koblan I. M. Rozroblennya kontseptsiyi pobudovy systemy diahnostuvannya vyrobiv ta elementiv konstruktsiy za parametramy mahnetopruzhnoyi akustychnoyi emisiyi: materialy dop. 8-oyi Nats. nauk.-tekhn. konf. z neruynivnoho kontrolyu ta tekhn. Diahnostyky (Kyiv, 22–24 lystopada 2016.). Kyiv, 2016. Р. 249–254. 13. Pochaps'kyy Ye. P., Mel'nyk N. P., Koblan I. M. Osoblyvosti ohynayuchoyi syhnaliv mahnetopruzhnoyi akustychnoyi emisiyi u feromahnetnykh materialakh: materialy 13-ho mizhnar. symp. ukr. inzheneriv-mekhanikiv (L'viv, 18–19 travnya 2017.). L'viv, 2017. Р. 45–46. 14. Pochaps'kyy Ye. P., Mel'nyk N. P., Koblan I. M. Vplyv poliv rozmahnechennya na mekhanizmy heneruvannya mahnetopruzhnoyi akustychnoyi emisiyi u feromahnetnykh materialakh: рratsi V Mizhnar. nauk.-tekhn. konf. “Poshkodzhennya materialiv pid chas ekspluatatsiyi, metody yoho diahnostuvannya i prohnozuvannya” (Ternopil', 19–22 veresnya 2017.). Ternopil', 2017. Р. 94–97. 15. Nazarchuk Z., Skalsky V., Pochapskyy Ye., Hirnyj S. Application of magnetoacoustic emission for detection of hydrogen electrolytically absorbed by steel. Proc. 19th Europ: сonfer. on Fracture “Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety” (Kazan, 26–31 August 2012.). Kazan, 2012. 8 p. ID 405. 16. Skal's'kyy V. R. Pochaps'kyy Ye. P., Klym B. P., Simakovych O. H. Mahnetoakustychnyy metod kontrolyu vmistu vodnyu v feromahnetykakh. Fiz.-khim. mekhanika materialiv. 2014. Spets. vyp. № 10. T. 2. Р. 505–509. 17. Pochaps'kyy Ye. P., Klym B. P., Koblan I. M. Analiz informatyvnykh parametriv syhnalu mahnetopruzhnoyi akustychnoyi emisiyi. Vidbir i obrobka informatsiyi. 2017. № 45 (121). Р. 10–13. 18. Kobzar' A. Y. Prykladnaya matematycheskaya statystyka. M.: Fyzmatlyt, 2006. 816 р. 19. Bendat Dzh., Pyrsol A. Prykladnoy analyz sluchaynykh dannykh. M.: Myr, 1989. 540 р. |
| Тип вмісту: | Article |
| Розташовується у зібраннях: | Вісник ТНТУ, 2019, № 2 (94) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| TNTUSJ_2019v94n2_Pochapskyy_Y-Mathematical_model_and_37-50.djvu | 623,25 kB | DjVu | Переглянути/відкрити | |
| TNTUSJ_2019v94n2_Pochapskyy_Y-Mathematical_model_and_37-50.pdf | 5,9 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| TNTUSJ_2019v94n2_Pochapskyy_Y-Mathematical_model_and_37-50__COVER.png | 1,24 MB | image/png | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.