Діагностика та розпізнавання видів механічних дефектів складних металевих конструкцій методом акустичної емісії
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2025.325917Ключові слова:
акустична емісія; складні конструкції; ознаки пошкодження; нейромережеві карти Кохонена; кластери розвитку пошкодженьАнотація
Показано, що розуміння зносу та переважаючих механізмів пошкодження конструкцій має велике значення для систем, критично важливих для безпеки, до яких відносяться складні металеві конструкції. Для них при довготривалій експлуатації постає завдання постійного відстеження місць виникнення мікротріщин та тенденцій їх розвитку. Основною метою роботи є розробка методики розпізнавання виду механічної деформації в складних металевих конструкціях, заснованої на відмінності форм сигналів акустичної емісії, та експериментальне підтвердження працездатності цієї методики. Запропоновано методику визначення оптимальної кількості каналів, необхідних для моніторингу. Запропоновано також методику збору даних на основі сигналів акустичної емісії та їх обробки з подальшим оцифруванням і розпізнаванням за допомогою нейромережевих технологій із використанням карти Кохонена. Відмінна риса цієї методики полягає у можливості класифікувати результати за трьома категоріями: втомна тріщина; пластична деформація; тертя (механічний шум). Практичне значення полягає у можливості створювати оптимальні системи моніторингу різних складних конструкцій, що дозволять отримувати диференційні ознаки механічних пошкоджень.
Посилання
Aitor García de la Yedra, Igor Erro, Javier Vivas, Oier Zubiri et al. Acoustic Emission and Digital Image Correlation-Based Study for Early Damage Identification in Sandwich Structures. Applied Sciences, 2024, vol. 14(21), 9728. doi: https://doi.org/10.3390/app14219728
Bergmayr T., Winklberger M., Kralovec C., Schagerl M. Structural health monitoring of aerospace sandwich structures via strain measurements along zero-strain trajectories. Engineering Failure Analysis, 2021, vol. 126, 105454. doi: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105454
Machikhin A., Poroykov A., Bardakov V., Marchenkov A. et al. Combined Acoustic Emission and Digital Image Correlation for Early Detection and Measurement of Fatigue Cracks in Rails and Train Parts under Dynamic Loading. Sensors, 2022, vol. 22(23), 9256. doi: https://doi.org/10.3390/s22239256
Nedoseka S.A., Nedoseka A.Ya., Yaremenko M.A., Boichuk O.I., Ovsienko M.A. Metod akustychnoi emisii pry otsiniuvanni stanu zvarnykh shviv ta yikh sluzhbovykh vlastyvostei. Chastyna 1. Vplyv typu zvarnoho ziednannia na akustychnu emisiiu [Acoustic emission method at evauation of the state of welds and their service properties. Part 1. Effect of welded joint type on acoustic emission]. Automatic Welding, 2021, no. 2, pp. 52–59 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.37434/as2021.02.09
Koval P.M., Stashuk P.M., Kovalchyk Ya.I. Doslidzhennia trishchynostiikosti monolitnoi poperedno napruzhenoi estakady metodom akustychnoi emisii [Investigation of crack resistance of monolithic prestressed overpass using acoustic emission method]. Dorohy i mosty, 2010, vol. 12, pp. 56–62 (in Ukrainian). Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/dim_2010_12_11
Zhen Li, Zhao Lei, Sheng Xu, Hengyang Sun, Bin Li, Zhizhong Qiao. Probing Internal Damage in Grey Cast Iron Compression Based on Acoustic Emission and Particle Flow. Processes, 2024, vol. 12(9), 1893. doi: https://doi.org/10.3390/pr12091893
Riccioli F., Alkhateeb S., Mol A., Pahlavan L. Feasibility assessment of non-contact acoustic emission monitoring of corrosion-fatigue damage in submerged steel structures. Ocean Engineering, 2024, vol. 312, part 3, 119296. doi: https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119296
Abarkane C., Florez-Tapia A.M., Odriozola J., Artetxe A. et al. Acoustic emission as a reliable technique for filiform corrosion monitoring on coated AA7075-T6: Tailored data processing. Corrosion Science, 2023, vol. 214, 110964. doi: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.110964
Tymchyk H.S., Filippova M.V., Demchenko M.O. Diahnostyka napruzheno-deformovanoho stanu metalevykh konstruktsii: monohrafiia [Diagnostics of the stress-strain state of metal structures: monograph]. Kyiv, 2023. 168 p. (in Ukrainian).
Voitov V.A., Biekirov A.Sh., Voitov A.V. Vybir informatyvnykh parametriv akustychnoi emisii dlia vyznachennia shvydkosti znoshuvannia trybosystemy na perekhidnykh rezhymakh [Selection of informative acoustic emission parameters for determining the wear rate of a tribosystem in transient regimes]. Technical service of agriculture, forestry and transport systems, 2019, no. 15, pp. 190–202 (in Ukrainian).
Stankevych O.M. Matematychna model akustychnoi emisii vid trishchyny poperechnoho zsuvu [Mathematical model of acoustic emission from mode II crack]. Computer design systems. Theory and practice, 2023, vol. 5, no. 1, pp. 1–7 (in Ukrainian).
Nakonechna O.A. Vykorystannia prohramnykh zasobiv modeliuvannia protsesiv obrobky syhnaliv akustychnoi emisii v protsesi pidhotovky maibutnikh fakhivtsiv z kompiuternykh nauk [The use of software tools for modelling the processing of acoustic emission signals in the training of future specialists in computer science]. Shared values, approaches, and requirements for the implementation of an educational process during training engineering specialists in Ukraine and EU countries. Wloclawek, Republic of Poland, 2021, pp. 63–68 (in Ukrainian). Available at: http://eprints.zu.edu.ua/id/eprint/33660
Wenming Li. Global Acoustic Emission Testing-based NDT Market Report 2025. Acoustic Emission-based NDT Market Global Industry Analysis 2019–2024 and Opportunity Assessment 2025–2035. Guangzhou Huaxia Vocational College, 2024. 428 p. Available at: http://www.researchgate.net/publication/385377545_
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
