RU2704575C1 - Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model - Google Patents

Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model Download PDF

Info

Publication number
RU2704575C1
RU2704575C1 RU2019103430A RU2019103430A RU2704575C1 RU 2704575 C1 RU2704575 C1 RU 2704575C1 RU 2019103430 A RU2019103430 A RU 2019103430A RU 2019103430 A RU2019103430 A RU 2019103430A RU 2704575 C1 RU2704575 C1 RU 2704575C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
granulate
cone
accumulation
pulses
glass
Prior art date
Application number
RU2019103430A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Евгеньевич Васильев
Юрий Григорьевич Матвиенко
Дмитрий Витальевич Чернов
Николай Андреевич Махутов
Валерий Иванович Иванов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)
Priority to RU2019103430A priority Critical patent/RU2704575C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704575C1 publication Critical patent/RU2704575C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

FIELD: simulation of processes.
SUBSTANCE: use to simulate unstable transient processes of damage accumulation in a diagnosed object with registration of points of structural and system bifurcation. Summary of invention consists in the fact that to record dynamics of transient processes during formation of bulk cone and change of their trend at points of structural and system bifurcation, due to accumulation of critical mass of granulate at apex of cone, its settling under action of own weight and subsequent avalanche caving, it is proposed to create conditions of conic surface collapse of granulate at low thickness of formed layer δ=10–20 mm, and time strobing of transient processes is carried out by synchronous recording of video images and arrays of local pulses, recorded using acoustic emission monitoring, every second separating AE signals into clusters of lower, middle and upper energy level, by counting frequency of their registration ωi=L,M,U and percentage content Wi=L,M,U, fixing the dynamics of these parameters on the graphs and changing the trend of transient processes at the points of structural and system bifurcation, thus confirming the moments of their recording with frames of high-speed video filming.
EFFECT: possibility of simulating the dynamics of changing trend of accumulation of damages in points of structural and system bifurcation occurring in the diagnosed object.
8 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам экспериментальной механики и неразрушающего контроля, использующим высокоскоростную видеосъемку, синхронизированную с акустико-эмиссионный мониторингом, для временного стробирования переходных процессов, моделирующих накопление повреждений в диагностируемом объекте, например, при деградации и усталостном разрушении структуры конструкционного материала.The invention relates to methods and devices of experimental mechanics and non-destructive testing, using high-speed video synchronized with acoustic emission monitoring, for temporary gating of transients simulating damage accumulation in the diagnosed object, for example, during degradation and fatigue destruction of the structure of a structural material.

Назначение заявленного объекта - моделирование неустойчивых переходных процессов накопления повреждений в диагностируемом объекте с регистрацией точек структурной и системной бифуркации посредством временного стробирования процесса формирования насыпного конуса гранулята с применением высокоскоростной видеосъемки, синхронизированной с акустико-эмиссионным мониторингом.The purpose of the claimed object is to simulate unstable transient processes of damage accumulation in the diagnosed object with registration of structural and system bifurcation points by temporarily gating the process of forming a granulate bulk cone using high-speed video synchronized with acoustic emission monitoring.

Наиболее близким технических решением, принятым за прототип, является способ и устройство, рассмотренные в публикации [1], в котором для регистрации неустойчивых переходных процессов накопления повреждений и точек системной и структурной бифуркации, моделируемых в ходе формирования насыпного конуса при истечении гранулята из воронки-накопителя на горизонтальную поверхность листового стекла, вследствие образования критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, применялась высокоскоростная видеосъемка, синхронизированная с акустико-эмиссионным (АЭ) мониторингом, регистрирующим активность накопления локационных импульсов каналами акустико-эмиссионной системы

Figure 00000001
по стандартной методике [2].The closest technical solution adopted for the prototype is the method and device considered in the publication [1], in which for the registration of unstable transient accumulation of damage and points of systemic and structural bifurcation, modeled during the formation of the bulk cone when the granulate expires from the storage funnel on the horizontal surface of sheet glass, due to the formation of a critical mass of granulate at the top of the cone, its settling under the influence of its own weight and subsequent avalanche th collapse, using a high speed video synchronized with acoustic emission (AE) monitoring, recording activity accumulation radar pulses channels acoustic emission system
Figure 00000001
according to the standard method [2].

Недостатком данного технического решения является то, что стандартная методика планарной локации АЭ событий в твердых телах, использованная в проводимых экспериментах при АЭ мониторинге процесса формирования насыпного конуса, из-за высокого уровня затухания акустических волн при толщине слоя гранулята свыше 20 мм, не позволила регистрировать низкоэнергетические АЭ импульсы, возникающие вследствие накопления критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения.The disadvantage of this technical solution is that the standard method for planar location of AE events in solids, used in experiments under AE monitoring the process of forming a bulk cone, due to the high level of attenuation of acoustic waves with a granulate layer thickness of more than 20 mm, did not allow recording low-energy AE pulses resulting from the accumulation of the critical mass of the granulate at the top of the cone, its settling under the influence of its own weight and the subsequent avalanche like usheniya.

В развитие данного технического решения для моделирования динамики переходных процессов и регистрации точек структурной и системной бифуркации, возникающих вследствие накопления критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, предлагается с применением конической поверхности искусственно создавать условия обрушения гранулята при малой толщине формируемого слоя δ=10-20 мм, для чего накопление гранулята осуществляют на конусной поверхности металлического волновода, покрытой демпфирующим слоем, а временное стробирование переходных процессов производят посредством синхронной записи видеоизображений и массивов локационных импульсов, ежесекундно разделяя импульсы на кластеры нижнего (H), среднего (С) и верхнего (В) энергетического уровня, подсчитывая частоту их регистрации ωi=H,C,B и процентное содержание Wi=H,C,B по формуле:In development of this technical solution for modeling the dynamics of transients and recording structural and systemic bifurcation points that arise as a result of the accumulation of a critical mass of granulate at the top of a cone, its subsidence under its own weight and subsequent avalanche-like collapse, it is proposed to artificially create conditions for granulate collapse using a conical surface when a small thickness of the formed layer δ = 10-20 mm, for which the accumulation of granulate is carried out on the conical surface of the metal eskogo waveguide coated with a damping layer and the gate time transients produced by the synchronous recording of video and arrays of radar pulses every second separating pulses in clusters lower (H), medium (P) and upper (B) energy level, counting the frequency of their registration ω i = H, C, B and the percentage of W i = H, C, B by the formula:

Wi=(Ni/NΣ)⋅100%,W i = (N i / N Σ ) ⋅100%,

где Ni=H,C,B - количество импульсов в i-том кластере,where N i = H, C, B is the number of pulses in the i-th cluster,

NΣ - суммарное количество накопленных локационных импульсов, фиксируя на графиках динамику этих параметров, и изменение тренда переходных процессов в точках структурной и системной бифуркации, подтверждая моменты их регистрации кадрами высокоскоростной видеосъемки.N Σ is the total number of accumulated location pulses, fixing the dynamics of these parameters on the graphs, and the change in the trend of transients at the points of structural and systemic bifurcation, confirming the moments of their registration with high-speed video frames.

Заявляемое устройство бифуркационной модели от прототипа [1] отличается тем, что на стеклянной пластине оппозитно центра воронки-накопителя, оснащенной дозатором для регулирования потока гранулята, через слой контактной смазки установлен конусный волновод, коническая поверхность которого покрыта демпфирующим слоем, кронштейн, в котором закреплена воронка-накопитель, сделан подвижным, что позволяет осуществлять регулировку положения дозатора относительно вершины насыпного конуса гранулята на заданном уровне 100-150 мм. В качестве гранулята использованы гранулы измельченного свинцового стекла размером 200-400 мкм, генерирующие требуемый уровень амплитуды АЭ импульсов на этапах формирования насыпного конуса стеклогранулята в процессе акустико-эмиссионного мониторинга. Для лучшей локации событий АЭ, возникающих при соударении гранул стекла, падающих из дозатора воронки-накопителя на поверхность формируемого конуса, один из преобразователей АЭ устанавливают соосно с центром волновода, а остальные равномерно по его периферии. В качестве волновода используют цельный алюминиевый конус с углом наклона 30-33° и диаметром основания 140-150 мм, что позволяет при малой толщине слоя стеклогранулята δ=10-20 мм, создавать условия для лавинообразного обрушения гранулята и регистрации возникающих при этом сигналов АЭ. Для уменьшения разлета гранул при соударении с поверхностью формирующегося конуса поверхность волновода покрывается демпфирующим слоем, в качестве которого используется марлевая ткань, пропитанная клеем, а для формирования на конусном волноводе слоя стеклогранулята требуемой толщины δ=10-20 мм горизонтальные размеры стеклянной пластины, на которой установлен конусный волновод, должны в 2-2,5 раза превышать диаметр его основания. При съемке переходных процессов, возникающих при накопления критической массы гранулята на вершине конуса волновода, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, высокоскоростная видеокамера должна располагаться под углом 60° относительно плоскости стеклянной пластины на расстоянии 400-500 мм от поверхности конусного волновода.The inventive device of the bifurcation model from the prototype [1] differs in that a conical waveguide is installed through a contact lubricant layer on the glass plate of the center of the funnel-accumulator equipped with a metering unit for regulating the flow of granulate, the conical surface of which is covered with a damping layer, the bracket in which the funnel is fixed - the drive is made movable, which allows you to adjust the position of the dispenser relative to the top of the bulk cone of the granulate at a predetermined level of 100-150 mm. As granulate, granules of crushed lead glass with a size of 200-400 microns were used, generating the required level of amplitude of AE pulses at the stages of the formation of the bulk cone of glass granulate in the process of acoustic emission monitoring. For a better location of AE events that occur during the collision of glass granules falling from the funnel-hopper dispenser onto the surface of the formed cone, one of the AE transducers is installed coaxially with the center of the waveguide, and the rest evenly around its periphery. As a waveguide, a solid aluminum cone with an inclination angle of 30-33 ° and a base diameter of 140-150 mm is used, which allows for a small thickness of the glass granulate layer δ = 10-20 mm to create conditions for an avalanche-like collapse of the granulate and registration of AE signals resulting from it. To reduce the expansion of the granules upon impact with the surface of the forming cone, the surface of the waveguide is covered with a damping layer, which is used as a gauze fabric impregnated with glue, and to form a glass granulate layer of the required thickness δ = 10-20 mm on the conical waveguide, the horizontal dimensions of the glass plate on which it is installed conical waveguide should be 2-2.5 times the diameter of its base. When shooting transient processes that occur when a critical mass of granulate accumulates on top of a waveguide cone, settles under its own weight and subsequent avalanche collapse, a high-speed video camera should be located at an angle of 60 ° relative to the plane of the glass plate at a distance of 400-500 mm from the surface of the conical waveguide.

Цель, на которую направлено данное техническое решение, является разработка способа моделирования накопления повреждений в диагностируемом объекте и устройства бифуркационной модели, позволяющего регистрировать динамику переходных процессов на этапах формирования насыпного конуса гранулята и изменения тренда накопления повреждений в точках структурной и системной бифуркации.The purpose of this technical solution is to develop a method for modeling damage accumulation in the diagnosed object and a bifurcation model device, which allows registering the dynamics of transients at the stages of granular bulk cone formation and damage accumulation trend changes at structural and system bifurcation points.

Технический результат: регистрация на графиках акустико-эмиссионного мониторинга динамики переходных процессов, моделирующих накопления повреждений диагностируемом объекте в ходе формирования насыпного конуса гранулята, и изменение тренда в точках структурной и системной бифуркации, подтверждаемой синхронной записью процессов на кадрах высокоскоростной видеосъемки. Задача, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка способа моделирования накопления повреждений и устройства бифуркационной модели, позволяющего моделировать динамику изменения тренда накопления повреждений в точках структурной и системной бифуркации, возникающих в диагностируемом объекте, например, в результате деградации и усталостного разрушения структуры конструкционного материала, подверженного циклическому нагружению.Effect: recording on the graphs of acoustic emission monitoring the dynamics of transients simulating the accumulation of damage to the diagnosed object during the formation of the bulk cone of the granulate, and the trend change at the points of structural and system bifurcation, confirmed by synchronous recording of processes on frames of high-speed video. The problem to which this invention is directed is to develop a method for modeling damage accumulation and a bifurcation model device, which allows modeling the dynamics of damage accumulation trend changes at structural and system bifurcation points that occur in the diagnosed object, for example, as a result of degradation and fatigue failure of the structure of the structural material subjected to cyclic loading.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для регистрации динамики переходных процессов при формировании насыпного конуса и изменения их тренда в точках структурной и системной бифуркации, вследствие накопления критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, предлагается с применением конической поверхности искусственно создавать условия обрушения гранулята при малой толщине формируемого слоя δ=10-20 мм, а временное стробирование переходных процессов осуществлять посредством синхронной записи видеоизображений и массивов локационных импульсов, регистрируемых с применением акустико-эмиссионного мониторинга, ежесекундно разделяя сигналы АЭ на кластеры нижнего, среднего и верхнего энергетического уровня, подсчитывая частоту их регистрации ωi=H,C,B и процентное содержание Wi=H,C,B, фиксируя на графиках динамику этих параметров, и изменение тренда переходных процессов в точках структурной и системной бифуркации, подтверждая моменты их регистрации кадрами высокоскоростной видеосъемки.The essence of the proposed method is that for recording the dynamics of transients during the formation of a bulk cone and changing their trend at points of structural and systemic bifurcation, due to the accumulation of the critical mass of granulate at the top of the cone, its settling under the action of its own weight and subsequent avalanche collapse, it is proposed to using a conical surface, artificially create conditions for granulate collapse at a small thickness of the formed layer δ = 10-20 mm, and temporary gating dnyh processes performed with a synchronous recording of video and arrays of radar pulses recorded using acoustic emission monitoring, every second separating AE signals into clusters lower, middle and upper energy level, counting the frequency of their registration ω i = H, C, B and percentages W i = H, C, B , fixing the dynamics of these parameters on the graphs, and the change in the trend of transients at the points of structural and systemic bifurcation, confirming the moments of their registration with high-speed frames video shooting.

Устройство бифуркационной модели, позволяющее реализовать предлагаемый способ, от прототипа [1] отличается тем, что на стеклянной пластине оппозитно центра воронки-накопителя, оснащенной дозатором, через слой контактной смазки установлен конусный волновод, коническая поверхность которого покрыта демпфирующим слоем, кронштейн, в котором закреплена воронка-накопитель гранулята, сделан подвижным, что позволяет осуществлять регулировку положения дозатора относительно вершины насыпного конуса гранулята на заданном уровне 100-150 мм. В качестве гранулята используются гранулы измельченного свинцового стекла (далее по тексту - стеклогранулят) размером 200-400 мкм, генерирующие требуемый уровень амплитуды импульсов АЭ на этапах формирования насыпного конуса стеклогранулята в процессе акустико-эмиссионного мониторинга. Для лучшей локации событий АЭ, возникающих при соударении гранул стекла, падающих из дозатора воронки-накопителя на вершину формируемого конуса, один из преобразователей АЭ устанавливают соосно с центром волновода, а остальные равномерно по его периферии. В качестве волновода применяется цельный алюминиевый конус с углом наклона 30-33° и диаметром основания 140-150 мм, что позволяет при толщине слоя стеклогранулята δ=10-20 мм, создавать условия для лавинообразного обрушения гранулята и регистрации возникающих при этом сигналов АЭ. Для уменьшения разлета гранул при соударении с вершиной формирующегося конуса волновод покрывается демпфирующим слоем, в качестве которого используется марлевая ткань, пропитанная клеем, а для накопления на конусном волноводе слоя гранулята требуемой толщины δ=10-20 мм горизонтальные размеры стеклянной пластины, на которой установлен конусный волновод, в 2-2,5 раза превышают диаметр его основания. При съемке переходных процессов, возникающих при накопления критической массы гранулята на вершине конуса волновода, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, высокоскоростная видеокамера должна располагаться под углом 60° относительно плоскости стеклянной пластины на расстоянии 400-500 мм от поверхности конусного волновода.The device of the bifurcation model, which allows to implement the proposed method, differs from the prototype [1] in that a cone waveguide is installed through a contact lubricant layer on the glass plate of the center of the funnel-funnel equipped with a dispenser, the conical surface of which is covered with a damping layer, the bracket in which is fixed the granulate storage funnel is made movable, which allows you to adjust the position of the dispenser relative to the top of the granulate bulk cone at a predetermined level of 100-150 mm. As granulate, granules of crushed lead glass (hereinafter referred to as glass granulate) are used with a size of 200-400 μm, generating the required amplitude level of AE pulses at the stages of formation of the bulk cone of glass granulate in the process of acoustic emission monitoring. For a better location of the AE events that occur during the collision of glass granules falling from the funnel-hopper dispenser to the top of the formed cone, one of the AE transducers is installed coaxially with the center of the waveguide, and the rest evenly along its periphery. As a waveguide, a solid aluminum cone with an inclination angle of 30-33 ° and a base diameter of 140-150 mm is used, which allows for the thickness of the glass granulate layer δ = 10-20 mm to create conditions for an avalanche-like collapse of the granulate and registration of AE signals resulting from it. To reduce the expansion of the granules upon impact with the apex of the cone being formed, the waveguide is covered with a damping layer, which is used as a gauze fabric impregnated with glue, and to accumulate a granulate layer of the required thickness δ = 10-20 mm on the conical waveguide, the horizontal dimensions of the glass plate on which the cone is mounted waveguide, 2-2.5 times the diameter of its base. When shooting transient processes that occur when a critical mass of granulate accumulates on top of a waveguide cone, settles under its own weight and subsequent avalanche collapse, a high-speed video camera should be located at an angle of 60 ° relative to the plane of the glass plate at a distance of 400-500 mm from the surface of the conical waveguide.

Заявленный способ и устройство модели поясняется следующими графическими материалами:The claimed method and device model is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1 - схема бифуркационной модели;FIG. 1 is a diagram of a bifurcation model;

Фиг. 2 - схема расположения преобразователей акустической эмиссии;FIG. 2 is an arrangement of acoustic emission transducers;

Фиг. 3 - результаты АЭ мониторинга процесса формирования конуса гранулята;FIG. 3 - results of AE monitoring of the formation of the cone of the granulate;

Фиг 4 - типичные моменты формирования насыпного конуса;Fig 4 - typical moments of the formation of the bulk cone;

Фиг. 5 - типичные формы волн и спектров локационных импульсов;FIG. 5 - typical waveforms and spectra of location pulses;

Фиг. 6 - формы волн и спектры импульсов АЭ при ударе гранул о вершину конуса;FIG. 6 - waveforms and pulse spectra of AE upon impact of granules on the top of the cone;

Фиг. 7 - формы волн и спектры импульсов АЭ при оседании вершины конуса;FIG. 7 - waveforms and pulse spectra of AE during subsidence of the cone apex;

Фиг. 8 - области разделения локационных импульсов на энергетические кластеры.FIG. 8 - areas of separation of location pulses into energy clusters.

Устройство бифуркационной модели, с применением которого реализуется заявленный способ, включает штатив, состоящий из плоского основания (1), вертикальной стойки (2) и неподвижно закрепленного на ней кронштейна (3), преобразователей акустической эмиссии (4), установленные тыльной стороной на основании штатива (1), стеклянной пластины (5), опирающуюся на преобразователи (4) через слой контактной смазки (6), воронку-накопитель гранулята (7), закрепленную в кронштейне (3) над центром пластины (5), кабелей связи (8), предусилителей сигналов акустической эмиссии (9), блока сбора и обработки акустико-эмиссионных данных (10), управляющего компьютера (11), высокоскоростной видеокамеры (12), и отличается от прототипа [1] тем, что на стеклянной пластине (5) оппозитно центру воронки-накопителя (7), оснащенной дозатором (13), через слой контактной смазки (6) установлен конусный волновод (14), коническая поверхность которого покрыта демпфирующим слоем (15), кронштейн (3) сделан подвижным, вертикально перемещаемым по стойке (2), и регулирующим положение дозатора (13) относительно вершины насыпного конуса гранулята на заданном уровне 100-150 мм.The device of the bifurcation model, using which the claimed method is implemented, includes a tripod consisting of a flat base (1), a vertical stand (2) and an arm (3) fixed on it, acoustic emission transducers (4) mounted by the back on the base of the tripod (1), a glass plate (5), resting on the transducers (4) through a contact lubricant layer (6), a granulate storage funnel (7), mounted in an arm (3) above the center of the plate (5), communication cables (8) acoustic signal preamps Russia (9), a unit for collecting and processing acoustic emission data (10), a control computer (11), a high-speed video camera (12), and differs from the prototype [1] in that, on a glass plate (5), it is opposite to the center of the storage funnel (7) equipped with a dispenser (13), through the contact lubricant layer (6) a conical waveguide (14) is installed, the conical surface of which is covered with a damping layer (15), the bracket (3) is made movable, vertically moved along the strut (2), and regulating the position of the dispenser (13) relative to the top of the bulk cone of the granulate this level is 100-150 mm.

При осуществлении заявляемого технического решения, поставленная задача реализуется с применением насыпного конуса гранулята, формирование которого производят с применением конической поверхности, искусственно создавая условия накопления критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующее лавинообразного обрушения гранулята при малой толщине формируемого слоя δ=10-20 мм, а временное стробирование переходных процессов производят посредством синхронной записи видеоизображений и массивов локационных импульсов, регистрируемых с применением акустико-эмиссионного мониторинга, ежесекундно разделяя сигналы АЭ на кластеры нижнего, среднего и верхнего энергетического уровня, подсчитывая частоту их регистрации ωi=H,C,B и процентное содержание Wi=H,C,B, фиксируя на графиках динамику этих параметров, и изменение тренда переходных процессов в точках структурной и системной бифуркации, подтверждая моменты их регистрации кадрами высокоскоростной видеосъемки.When implementing the claimed technical solution, the task is realized using a bulk cone of granulate, the formation of which is carried out using a conical surface, artificially creating conditions for the accumulation of critical mass of granulate on top of the cone, its settling under the influence of its own weight and the subsequent avalanche-like collapse of the granulate with a small thickness of the formed layer δ = 10-20 mm, and temporary gating of transients is carried out by synchronous recording of video images and arrays of location pulses recorded using acoustic emission monitoring, every second dividing the AE signals into clusters of lower, middle and upper energy levels, counting the frequency of their detection ω i = H, C, B and the percentage of W i = H, C, B , fixing the dynamics of these parameters on the graphs, and the change in the trend of transients at the points of structural and systemic bifurcation, confirming the moments of their registration with frames of high-speed video.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности регистрации на графиках акустико-эмиссионного мониторинга динамики переходных процессов, моделирующих накопление повреждений в диагностируемом объекте в ходе формирования насыпного конуса гранулята, и изменение их тренда в точках структурной и системной бифуркации, подтверждаемой синхронной записью процессов на кадрах высокоскоростной видеосъемки, что позволяет более точно прогнозировать остаточный ресурс диагностируемых объектов и снизить риск возникновения предаварийных ситуаций.The technical and economic efficiency of the invention lies in the possibility of recording on the graphs of acoustic emission monitoring the dynamics of transients simulating the accumulation of damage in the diagnosed object during the formation of the bulk cone of the granulate and the change in their trend at the points of structural and systemic bifurcation, confirmed by synchronous recording of processes on high-speed frames filming, which allows you to more accurately predict the residual life of diagnosed objects and reduce the risk of pre-emergency situations.

В качестве примера демонстрации заявляемого способа и устройства рассмотрено моделирование неустойчивых переходных процессов, возникающих на этапах формирования насыпного конуса стеклогранулята. Регистрация динамики этих процессов и точек бифуркации в ходе проводимых экспериментов осуществлялась посредством высокоскоростной видеосъемки с применением камеры «Видеоспринт» и акустико-эмиссионного мониторинга с применением восьмиканальной многопараметрической системы A-Line 32D, для синхронизация которых использовалась программное обеспечение, разработанное на основании продукта «LabVIEW».As an example of a demonstration of the proposed method and device, the modeling of unstable transient processes occurring at the stages of the formation of the bulk cone of glass granulate is considered. The dynamics of these processes and bifurcation points during the experiments were recorded by means of high-speed video recording using the Video Sprint camera and acoustic emission monitoring using the eight-channel multi-parameter A-Line 32D system, for synchronization of which the software developed on the basis of the LabVIEW product was used .

Ни фиг. 1 представлена схема модели накопления повреждений в диагностируемом объекте, например, в структуре конструкционного материала для регистрации переходных процессов и точек бифуркации, реализуемая посредством временного стробирования процесса формирования насыпного конуса стеклогранулята с применением высокоскоростной видеосъемки, синхронизированной с акустико-эмиссионным мониторингом.None of FIG. Figure 1 shows a diagram of a model of damage accumulation in a diagnosed object, for example, in the structure of a structural material for recording transient processes and bifurcation points, implemented by temporarily gating the process of forming a bulk cone of glass granulate using high-speed video synchronized with acoustic emission monitoring.

В качестве сыпучего материала для проведения экспериментов были использованы гранулы свинцового стекла с размером гранул 200-400 мкм. Контейнерам для стеклогранулята служила воронка-накопитель, изготовленная из плотной лощенной бумаги, оборудованная дозатором, регулирующим поток гранул стекла. Диаметр выходного отверстия дозатора варьировался от 0,2 до 2 мм. Во время эксперимента контейнер закреплялся в подвижном кронштейне штатива и перемещался относительно поверхности стекла по мере роста насыпного конуса, так что высота падения гранул стекла на вершину формирующегося конуса сохранялось постоянной на уровне 100 мм. Для локации источников сигналов АЭ, возникающих в результате соударения гранул, их последующего отскока и скатывания по наклонной поверхности формируемого конуса использовались семь преобразователя R15α, установленных на тыльной стороне стекла. Шесть ПАЭ равномерно располагались по периметру алюминиевого волновода на расстоянии 70 мм от центрального ПАЭ №7, оппозитно расположенного относительно места падения потока гранул на формируемый конус. На фиг. 2 показана схема размещения ПАЭ, параметры планарной локации и кластеризации АЭ событий, включающие размер локационных кластеров, соотношение между цветом кластеров и количеством регистрируемых событий, а также максимальной амплитудой регистрируемых импульсов.Lead glass granules with a granule size of 200-400 microns were used as bulk material for the experiments. The containers for the glass granulate served as a funnel-drive made of thick glazed paper, equipped with a dispenser that regulates the flow of glass granules. The diameter of the outlet of the dispenser ranged from 0.2 to 2 mm. During the experiment, the container was fixed in the movable bracket of the tripod and moved relative to the surface of the glass as the bulk cone grew, so that the height of the glass granules falling on top of the forming cone remained constant at 100 mm. To locate the sources of AE signals resulting from the collision of granules, their subsequent bounce and rolling along the inclined surface of the formed cone, seven R15α transducers mounted on the back of the glass were used. Six PAEs were evenly spaced along the perimeter of the aluminum waveguide at a distance of 70 mm from the central PAE No. 7, which is opposite to the place where the granule flow falls onto the formed cone. In FIG. Figure 2 shows the layout of PAEs, the parameters of planar location and clusterization of AE events, including the size of location clusters, the relationship between the color of the clusters and the number of recorded events, as well as the maximum amplitude of the detected pulses.

Рассмотрим результаты одного из экспериментов, в ходе которого использовался стеклогранулят объемом 260 мл и массой 546 г с размерами гранул 200-400 мкм, загруженный в воронку-накопитель из лощенной бумаги. Истечения гранул стекла из контейнера происходило в течение 317 секунд эксперимента с 40 по 357 секунду включительно. В результате на поверхности листового стекла, на которое устанавливался алюминиевый волновод, образовался насыпной конус стеклогранулята правильной формы со средним диаметром в основании 158 мм, высотой 53 мм и углом наклона 34°.Consider the results of one of the experiments, during which a glass granulate with a volume of 260 ml and a mass of 546 g with a granule size of 200-400 μm was used, loaded into a funnel-drive made of glazed paper. The outflow of glass granules from the container occurred within 317 seconds of the experiment from 40 to 357 seconds inclusive. As a result, on the surface of the sheet glass on which the aluminum waveguide was mounted, a bulk cone of regular glass granulate was formed with an average diameter at the base of 158 mm, a height of 53 mm and a tilt angle of 34 °.

На фиг. 3 представлены результаты АЭ мониторинга процесса формирования насыпного конуса стеклогранулята на поверхности алюминиевой модели.In FIG. Figure 3 presents the results of AE monitoring of the formation of the bulk cone of glass granulate on the surface of an aluminum model.

Как следует из графика а на фиг. 3 - накопления локационных импульсов каналами АЭ системы, в ходе АЭ мониторинга процесса формирования насыпного конуса стеклогранулята всего было зарегистрировано (NΣ)л=14037 событий АЭ. Наибольшее количество локационных импульсов в ходе эксперимента было зарегистрировано центральным преобразователем - ПАЭ №7. Периферийные преобразователи - ПАЭ №1-№6, равноудаленные от центрального на расстоянии 70 мм, зарегистрировали в 3-4 раза меньшее количество локационных импульсов. Исходя из интенсивности регистрации локационных импульсов, характеризуемой тангенсом угла наклона кривых, процесс накопления АЭ событий может быть разбит на три периода: τ1=40-60 с, τ2=60-204 с и τ3=204-357 с эксперимента. В течение 20 секунд периода τ1 соударение падающих гранул стекла происходило непосредственно с поверхностью алюминиевой модели конуса. Для этапа τ2 характерно уже соударение гранул стекла с растущим слоем стеклогранулята, формирующимся на поверхности модельного конуса. По мере увеличения толщины слоя стеклогранулята и усиления его демпфирующей способности интенсивность накопления локационных импульсов каналами АЭ системы заметно падала. На этапе τ3 вновь регистрируется рост накопления локационных импульсов, вызванный лавинообразными обрушениями вершины насыпного конуса, частота которых возрастала по мере увеличения толщины слоя стеклогранулята.As follows from graph a in FIG. 3 - accumulation of location pulses by channels of the AE system, during AE monitoring of the formation of the bulk cone of glass granulate, a total of (N Σ ) l = 14037 AE events was recorded. The greatest number of location pulses during the experiment was recorded by the central converter - PAE No. 7. Peripheral converters - PAE No. 1-No. 6, equidistant from the central one at a distance of 70 mm, recorded 3-4 times less number of location pulses. Based on the intensity of detection of location pulses, characterized by the slope of the curves, the accumulation of AE events can be divided into three periods: τ 1 = 40-60 s, τ 2 = 60-204 s and τ 3 = 204-357 s experiment. Within 20 seconds of the period τ 1, the impact of the falling glass granules occurred directly with the surface of the aluminum cone model. The stage τ 2 is already characterized by the collision of glass granules with a growing layer of glass granulate forming on the surface of the model cone. As the thickness of the glass granulate layer increased and its damping ability increased, the intensity of the accumulation of location pulses by the AE channels of the system dropped noticeably. At stage τ 3 , the growth of accumulation of location pulses is again recorded due to avalanche-like collapse of the top of the bulk cone, the frequency of which increased with increasing thickness of the glass granulate layer.

На графиках b и c фиг. 3 представлены картины координатной и амплитудной локации, зарегистрированных в процессе формирования насыпного конуса АЭ событий. Как следует из графика b, наибольшая плотность слоцированных событий, превышающая 120 ед./см2, и отмеченная на графике координатной локации кластерами красного цвета, регистрировалась в области между концентрическими окружностями, образуемыми радиусами 30 мм и 60 мм. В рассматриваемой области, как видно из графика с амплитудной локации, локационные кластеры имели красный цвет, соответствующий согласно принятым для кластеризации обозначениям (см. фиг. 2) максимальной амплитуде импульсов um≥60 дБ.In graphs b and c of FIG. Figure 3 presents the pictures of the coordinate and amplitude locations recorded during the formation of the bulk cone of AE events. As follows from graph b, the highest density of localized events, exceeding 120 units / cm 2 , and marked on the coordinate location graph by red clusters, was recorded in the region between concentric circles formed by radii of 30 mm and 60 mm. In the region under consideration, as can be seen from the graph with the amplitude location, the location clusters were red, corresponding to the maximum pulse amplitude u m ≥60 dB according to the designations adopted for clustering (see Fig. 2).

Как следует из графиков е и ƒ на фиг. 3, отражающих динамику изменения максимальной амплитуды и длительности локационных импульсов в процессе формирования насыпного конуса, импульсы максимальной амплитуды um=70-90 дБ и длительности tu=(50-65)⋅103 мкс регистрировались на этапе τ1 в результате соударения падающих гранул стекла с поверхностью алюминиевой модели. При образовании на этапе τ2 на поверхности модели рыхлого демпфирующего слоя стеклогранулята амплитуда и длительность регистрируемых локационных импульсов начали заметно снижаться по мере его роста. Особенно резкое падение этих параметров локационных импульсов наблюдалось на этапе τ3, когда их уровень уже не превышал um=75 дБ и tu=10⋅103 мкс.As follows from graphs e and ƒ in FIG. 3, reflecting the dynamics of changes in the maximum amplitude and duration of location pulses during the formation of the bulk cone, the pulses of maximum amplitude u m = 70-90 dB and duration t u = (50-65) ⋅10 3 μs were recorded at the stage τ 1 as a result of the collision of the incident granules of glass with the surface of an aluminum model. When a loose damping layer of glass granulate was formed at the τ 2 stage on the model surface, the amplitude and duration of the recorded location pulses began to noticeably decrease as it grew. A particularly sharp drop in these parameters of the location pulses was observed at the stage τ 3 , when their level no longer exceeded u m = 75 dB and t u = 10⋅10 3 μs.

Локационные импульсы, регистрируемые в процессе АЭ мониторинга, формировали в поле дескрипторов: относительной энергии (Eu) и усредненной частоты осцилляций (Nu/tu), три энергетических кластера В, С и Н, границы которых показаны на диаграмме d фиг. 3. Нижний кластер (Н) с граничными значениями интервалов: параметр Eu=60-80 мкВ/ед., параметр Nu/tu=10-210 кГц, средний кластер (С): Eu=80-100 мкВ/ед., Nu/tu=20-180 кГц и верхний кластер (В): Eu=100-130 мкВ/ед., B Nu/tu=50-150 кГц.Locational pulses recorded during AE monitoring were formed in the field of descriptors: relative energy (E u ) and average oscillation frequency (N u / t u ), three energy clusters B, C and H, the boundaries of which are shown in diagram d of FIG. 3. The lower cluster (H) with boundary values of the intervals: parameter E u = 60-80 μV / unit, parameter N u / t u = 10-210 kHz, average cluster (C): E u = 80-100 μV / units, N u / t u = 20-180 kHz and the upper cluster (B): E u = 100-130 μV / unit, BN u / t u = 50-150 kHz.

На диаграмме g фиг. 3 показана динамика изменения весового содержания локационных импульсов WH, WC, WB, регистрируемая в энергетических кластерах Н, С, В при АЭ мониторинге процесса формировании насыпного конуса стеклогранулята. Как следует из графика g, наибольшие изменения весового содержания локационных импульсов в энергетических кластерах Н, С, В происходили в течение первых 20 секунд периода τ1 при формировании начального слоя стеклогранулята на поверхности алюминиевой модели. При этом весовое содержание локационных импульсов в кластере В снижалось с 80% до WB=20%, а в кластерах С и Н повысилось от 10% до WC=40% и WH=35%. На этапе τ2 падение параметра WB и рост параметров WC и WH продолжалось в период с 60 по 120 секунду эксперимента, после чего процесс изменения весового содержания локационных импульсов в энергетических кластерах стабилизировался и значения параметров составили WB=6%, WC=52% и WH=42%. В период τ3 по мере увеличения частоты лавинообразных сползаний стеклогранулята с вершины конуса происходил рост весового содержания локационных импульсов в кластере Н и снижение их содержания в кластерах С и В. В конце эксперимента весовое содержание локационных импульсов в энергетических кластерах составляло: WH=59%, WC=38% и WB=3%.In diagram g of FIG. Figure 3 shows the dynamics of changes in the weight content of location pulses W H , W C , W B , recorded in energy clusters H, C, B during AE monitoring of the formation of the bulk cone of glass granulate. As follows from the graph g, the largest changes in the weight content of location pulses in the energy clusters H, C, B occurred during the first 20 seconds of the period τ 1 during the formation of the initial layer of glass granulate on the surface of the aluminum model. In this case, the weighted content of location pulses in cluster B decreased from 80% to W B = 20%, while in clusters C and H it increased from 10% to W C = 40% and W H = 35%. At stage τ 2, the drop in the parameter W B and the increase in the parameters W C and W H continued from 60 to 120 second of the experiment, after which the process of changing the weight content of location pulses in the energy clusters stabilized and the parameter values were W B = 6%, W C = 52% and W H = 42%. In the period τ 3 , as the frequency of avalanche-like sliding of the granules from the top of the cone increased, the weight content of location pulses in cluster H increased and their content in clusters C and B decreased. At the end of the experiment, the weight content of location pulses in energy clusters was: W H = 59% , W C = 38% and W B = 3%.

Графики h и i на фиг.3 отражают динамику изменения параметров ωB, ωC, ωH - частоты регистрации локационных импульсов в энергетических кластерах и параметра

Figure 00000002
- активности регистрации локационных импульсов каналами АЭ системы. Как следует из сопоставления графиков h и i, параметры частоты и активности регистрации локационных импульсов каналами АЭ системы на этапах мониторинга процесса формировании насыпного конуса изменялись достаточно синхронно. Этап τ1, характеризуется резким возрастанием активности регистрации локационных импульсов всеми каналами АЭ системы. В начальный период этапа τ1, когда происходило соударение падающего стеклогранулята с поверхностью алюминиевой модели, основной массив составляли импульсы кластера В, наибольшая частота регистрации которых достигала ωB=20-25 Гц. На последних секундах этапа τ1 резко возрастает частота регистрации локационных импульсов, относящихся к кластерам С и Н, уровень которых на 60 секунде эксперимента составлял ωC=80 Гц и ωH=94 Гц. В этот период активность регистрации локационных импульсов седьмым каналом, ПАЭ которого был установлен напротив падения потока гранул стекла на алюминиевую модель, достигала
Figure 00000003
.Graphs h and i in figure 3 reflect the dynamics of changes in the parameters ω B , ω C , ω H - the frequency of registration of location pulses in energy clusters and the parameter
Figure 00000002
- activity of detecting location pulses by AE system channels. As follows from the comparison of the h and i graphs, the parameters of the frequency and activity of detecting location pulses by the AE channels of the system at the stages of monitoring the process of forming a bulk cone changed quite synchronously. Stage τ 1 is characterized by a sharp increase in the activity of detecting location pulses by all channels of the AE system. In the initial period of stage τ 1 , when the incident glass granulate collided with the surface of the aluminum model, the main array consisted of pulses of cluster B, the highest detection frequency of which reached ω B = 20–25 Hz. In the last seconds of stage τ 1 , the frequency of detecting location pulses related to clusters C and H sharply increases, the level of which at 60 seconds of the experiment was ω C = 80 Hz and ω H = 94 Hz. During this period, the activity of detecting location pulses by the seventh channel, whose PAE was installed opposite the drop in the flow of glass granules on the aluminum model, reached
Figure 00000003
.

На этапе τ2 поток гранул падал уже на сформировавшийся рыхлый слой стеклогранулята. Вследствие этого, энергия удара, падающих гранул на рыхлую поверхность стеклогранулята, заметно гасилась. По данным видеорегистратора процесс роста конуса сопровождался увеличением его диаметра за счет скатывания и сползания потоков гранул с вершины конуса к основанию. Поток гранул, падая на вершину насыпного слоя стеклогранулята, размывал ее, вызывая массовое скатывание гранул, периодически сопровождаемое лавинообразными оползнями. Этим обусловлены интенсивные пульсации регистрации сигналов АЭ на графиках h и i. По мере роста толщины слоя стеклогранулята усиливалась демпфирующая способность насыпного конуса, в результате чего частота регистрации локационных импульсов в кластерах В, С, Н синхронно снижалась и в конце этапа на 204 с эксперимента составляла: ωB=7 Гц, ωC=30 Гц и ωH=20 Гц. Максимальная активность каналов АЭ системы на этапе τ2 регистрировалась в период 60-80 с эксперимента, после чего наблюдалось постепенное снижением активности на всех каналах АЭ системы. При этом наибольшая активность АЭ отмечалась на седьмом канале, на котором регистрация локационных импульсов в начальный период τ2 (60-80 с) достигала своего максимума

Figure 00000004
а в конце второго этапа на 204 с эксперимента уже не превышала
Figure 00000005
At step τ 2, the flow of granules fell already on the formed loose layer of glass granulate. As a result of this, the energy of the impact of the falling granules on the loose surface of the glass granulate was noticeably extinguished. According to the DVR, the cone growth process was accompanied by an increase in its diameter due to rolling and sliding of granule flows from the top of the cone to the base. The flow of granules falling to the top of the bulk layer of glass granulate eroded it, causing massive rolling of granules, periodically accompanied by avalanche-like landslides. This is responsible for the intense pulsations of AE signal registration on the h and i graphs. As the thickness of the glass granulate layer increased, the damping ability of the bulk cone increased, as a result of which the detection frequency of location pulses in clusters B, C, and H synchronously decreased and at the end of the stage 204 s of the experiment amounted to: ω B = 7 Hz, ω C = 30 Hz, and ω H = 20 Hz. The maximum activity of the AE system channels at the τ 2 stage was recorded during the period 60–80 s of the experiment, after which a gradual decrease in activity was observed on all channels of the AE system. In this case, the highest AE activity was observed on the seventh channel, on which the registration of location pulses in the initial period τ 2 (60-80 s) reached its maximum
Figure 00000004
and at the end of the second stage by 204 from the experiment it did not exceed
Figure 00000005

Начало этапа τ3 сопровождается резким увеличением частоты регистрации локационных импульсов, относящихся к кластерам С и Н, уровень которых возрастал до ωC=100 Гц и ωH=180 Гц. При этом частота регистрации локационных импульсов в кластере В снижалась практически до нуля. Такой характер изменения частоты регистрации импульсов в энергетических кластерах В, С, Н на этапе τ3 обусловлен процессами лавинообразного обрушения вершины конуса, когда основной массив локационных импульсов составляют сигналы нижнего энергетического кластера, частота которых возрастала по мере увеличения толщины слоя стеклогранулята. При этом также возрастала активность регистрации локационных импульсов на всех каналах. Наибольшая активность, достигающая

Figure 00000006
регистрировалась седьмым каналом, ПАЭ которого был расположен оппозитно месту падения гранул стекла на поверхность алюминиевой модели.The beginning of stage τ 3 is accompanied by a sharp increase in the frequency of detection of location pulses belonging to clusters C and H, the level of which increased to ω C = 100 Hz and ω H = 180 Hz. In this case, the frequency of detecting location pulses in cluster B decreased almost to zero. This nature of the change in the frequency of registration of pulses in energy clusters B, C, and H at stage τ 3 is caused by avalanche-like collapse of the apex of the cone, when the main array of location pulses are signals from the lower energy cluster, the frequency of which increased with increasing thickness of the glass granulate layer. At the same time, the activity of detecting location pulses on all channels also increased. The highest activity reaching
Figure 00000006
was recorded by the seventh channel, the PAE of which was located opposite to the place where the glass granules fell on the surface of the aluminum model.

Как следует из проведенного анализа результатов АЭ мониторинга процесса формирования насыпного конуса стеклогранулята, наиболее информативными параметрами, позволяющими получить наглядное представление о происходящих неустойчивых переходных процессах, являются параметры весового содержания локационных импульсов в энергетических кластерах WH, WC, WB, частоты их регистрации ωB, ωC, ωH и активность регистрации локационных импульсов каналами АЭ системы

Figure 00000007
Динамика изменения этих параметров, приведенная на графиках g, h и i фиг. 3, дает наглядное представление о происходящих неустойчивых переходных процессах на всех этапах формирования насыпного конуса стеклогранулята, а также при изменении их тренда в точках структурной и системной бифуркации.As follows from the analysis of the results of AE monitoring of the formation of the bulk cone of glass granulate, the most informative parameters that allow you to get a clear idea of the unstable transients that occur are the parameters of the weight content of location pulses in energy clusters W H , W C , W B , and their detection frequencies ω B , ω C , ω H and activity of detecting location pulses by channels of AE systems
Figure 00000007
The dynamics of changes in these parameters shown in the graphs g, h and i of FIG. 3, gives a visual representation of the occurring unstable transient processes at all stages of the formation of the bulk cone of glass granulate, as well as when their trend changes at the points of structural and systemic bifurcation.

Синхронизация видео и акустико-эмиссионной регистрации процесса формирования насыпного конуса стеклогранулята позволила с применением временного стробирования переходных процессов выявить основные типы сигналов АЭ и установить природу их возникновения. В ходе эксперимента регистрировались следующие типы импульсов АЭ. Первый тип - сигналы, регистрируемые при упругих соударениях и отскоках гранул стекла от поверхности алюминиевой модели. Второй тип - сигналы, регистрируемые в результате соударения и внедрения гранул в рыхлый слой стеклогранулята. Третий тип - сигналы, регистрируемые при периодическом обрушении вершины конуса и сползании наружного слоя стеклогранулята в результате сдвига слоев.Synchronization of video and acoustic emission registration of the process of formation of the bulk cone of glass granulate made it possible to identify the main types of AE signals and establish the nature of their occurrence using temporary gating of transients. During the experiment, the following types of AE pulses were recorded. The first type is signals recorded during elastic collisions and rebounds of glass granules from the surface of an aluminum model. The second type is signals recorded as a result of collision and introduction of granules into a loose layer of glass granulate. The third type is the signals recorded during the periodic collapse of the top of the cone and the sliding of the outer layer of glass granulate as a result of the shift of the layers.

На фотоизображениях высокоскоростной видеосъемки фиг. 4 отображены типичные моменты формирования насыпного конуса стеклогранулята на этапах τ1, τ2, τ3. Сопоставление графиков g, h и i критериальных параметров на фиг. 3 при изменении тренда накопления стеклогранулята в точках структурной и системной бифуркации с синхронно регистрируемыми кадрами высокоскоростной видеосъемки позволило детально проследить динамику переходных процессов на этапах формирования насыпного конуса и точно идентифицировать природу основных источников локационных импульсов, свойственных им волновых форм и спектров.In the high-speed video images of FIG. Figure 4 shows typical moments of the formation of a bulk cone of glass granulate at the stages τ 1 , τ 2 , τ 3 . A comparison of the graphs g, h and i of the criteria parameters in FIG. 3, when the accumulation trend of glass granulate changes at the points of structural and systemic bifurcation with synchronously recorded frames of high-speed video recording, it was possible to trace in detail the dynamics of transients at the stages of the formation of the bulk cone and to accurately identify the nature of the main sources of location pulses characteristic of waveforms and spectra.

На этапе τ1 процесс формирования слоя стеклогранулята на алюминиевой модели происходил следующим образом. Гранулы при ударе о вершину модели отскакивали от места падения, повторно соударяясь с его поверхностью на удалении 30-60 мм, где регистрировалась на графике b фиг. 3 максимальная плотность локационных импульсов. После отскока от поверхности модели гранулы могли совершать 3-4 отскока от плоскости стекла, после чего катились по ней сталкиваясь с другими гранулами до полной остановки. При этом акустико-эмиссионная система в основном регистрировала импульсы, возникающие в результате упругих соударений с поверхностью алюминиевой модели и плоскостью стеклянной пластины. Уровень максимальной амплитуды импульсов гранул, катящихся по плоскости стекла, был уже ниже уровня порога дискриминации uth=30 дБ.At the stage τ 1, the process of forming a layer of glass granulate on the aluminum model was as follows. The granules, upon hitting the top of the model, bounced off the point of impact, repeatedly impacting with its surface at a distance of 30-60 mm, where it was recorded on graph b of FIG. 3 maximum density of location pulses. After a rebound from the surface of the model, the granules could make 3-4 rebounds from the glass plane, after which they rolled along it colliding with other granules to a complete stop. In this case, the acoustic emission system mainly recorded pulses resulting from elastic collisions with the surface of the aluminum model and the plane of the glass plate. The maximum amplitude level of the pulses of the granules rolling along the plane of the glass was already below the level of the discrimination threshold u th = 30 dB.

Как видно из фрагмента а видеорегистрации на фиг. 4, после первого удара о вершину алюминиевой модели гранулы совершали еще несколько отскоков по ее поверхности и плоскости стеклянной пластины. При этом в результате таких соударений на этапе τ1 регистрировались локационных импульсов трех основных типов, формы волн и спектры которых имели характерный вид, приведенный на графиках фиг. 5.As can be seen from the video recording fragment a in FIG. 4, after the first impact on the top of the aluminum model, the granules made several more rebounds along its surface and the plane of the glass plate. Moreover, as a result of such collisions, at the stage τ 1 , location pulses of three main types were recorded, the waveforms and spectra of which had the characteristic form shown in the graphs of FIG. 5.

Как видно из графиков на фиг. 5, регистрируемые импульсы АЭ, возникающие в результате соударения стеклогранулята с поверхностью алюминиевой модели и плоскостью стеклянной пластины, имели сходные формы осциллограмм и спектров. Их отличает уровень регистрируемых амплитуд и плотность выделяемой энергии в полосе пропускания частотных фильтров Δƒ=30-500 кГц. Основная энергия спектров таких импульсов, как следует из графиков b на фиг. 5, локализована в области резонансных частот применяемых преобразователей R15α-ƒp=150-170 кГц.As can be seen from the graphs in FIG. 5, the recorded AE pulses resulting from the collision of the glass granulate with the surface of the aluminum model and the plane of the glass plate had similar waveforms and spectra. They are distinguished by the level of recorded amplitudes and the density of the released energy in the passband of frequency filters Δƒ = 30-500 kHz. The main energy of the spectra of such pulses, as follows from graphs b in FIG. 5, is localized in the region of resonant frequencies of the used converters R15α-ƒ p = 150-170 kHz.

Накопление стеклогранулята на поверхности алюминиевого волновода на этапе τ2 представляет собой сложный многофакторный процесс. В период 60-90 с - максимальной активности АЭ на этом этапе (см. графики h и i на фиг.3) импульсы регистрировались в результате соударения потока падающих гранул с вершиной конуса, их отскока и внедрения в рыхлый поверхностный слой стеклогранулята, инициации оползней стеклогранулята в виде селевых потоков и их движения по конической поверхности волновода. На фиг. 6 приведены типичные формы осциллограмм и спектров импульсов АЭ, регистрируемых в этот период на этапе τ2.The accumulation of glass granulate on the surface of an aluminum waveguide at the τ 2 stage is a complex multifactor process. In the period of 60-90 s, the maximum AE activity at this stage (see graphs h and i in Fig. 3), the pulses were recorded as a result of the impact of the flow of falling granules with the apex of the cone, their rebound and penetration into the loose surface layer of granulate, the initiation of landslides of granulate in the form of mudflows and their movement along the conical surface of the waveguide. In FIG. Figure 6 shows typical waveforms and spectra of AE pulses recorded during this period at the τ 2 stage.

По мере роста толщины слоя стеклогранулята на этапе τ2 поток гранул, соударяясь с его поверхностью, генерировал импульсы заметно меньшей амплитуды и длительности. При соударении гранул с рыхлой поверхностью стеклогранулята наблюдался, как отскок гранул, так и их внедрение в поверхностный слой в месте падения. Формы спектров АЭ сигналов №1 и №2 на фиг. 6, зарегистрированных при первом и повторных соударениях гранул с рыхлым слоем стеклогранулята формирующегося конуса, существенно не отличаются от частотного распределения энергии в спектрах, представленных на фигуре 6. Внедрение гранул в рыхлый поверхностный слой конуса, сопровождаемое ударным воздействием на ближайшего «соседа», вызывало импульсы типа №3 на фиг. 6, которые возникают при контакте трущихся поверхностей. Такое активное внедрение падающих гранул в рыхлый поверхностный слой стеклогранулята при достижении критической толщины насыпного слоя в области вершины конуса инициировало возникновение селевых потоков скатывающихся гранул. На снимке b фиг. 4, полученного в процессе высокоскоростной видеосъемки, показан типичный селевой поток, возникающий в результате локального обрушения у вершины формирующегося насыпного конуса. Представленные на графиках фиг. 6 импульсы типа №4 возникали в моменты инициации селевых потоков, а импульсы №5 в процессе сползания наружного слоя стеклогранулята по наклонной поверхности конуса.As the thickness of the glass granulate layer increased at the stage of τ 2, the flow of granules, colliding with its surface, generated pulses of noticeably smaller amplitude and duration. When the granules collided with the loose surface of the glass granulate, both rebound of the granules and their introduction into the surface layer at the point of impact were observed. The spectral forms of AE signals No. 1 and No. 2 in FIG. 6, recorded during the first and repeated collisions of granules with a loose layer of glass granulate of the forming cone, do not significantly differ from the frequency distribution of energy in the spectra shown in figure 6. The introduction of granules into the loose surface layer of the cone, accompanied by impact on the nearest “neighbor”, caused impulses type No. 3 in FIG. 6, which occur upon contact of rubbing surfaces. Such an active introduction of falling granules into the loose surface layer of glass granulate upon reaching the critical thickness of the bulk layer in the region of the top of the cone initiated the occurrence of mudflows of rolling granules. In picture b of FIG. 4, obtained in the process of high-speed video recording, a typical mudflow resulting from a local collapse at the top of the forming bulk cone is shown. The graphs of FIG. 6 pulses of type No. 4 arose at the moments of debris flow initiation, and pulses No. 5 during the sliding of the outer layer of glass granulate along the inclined surface of the cone.

Как следует из фиг. 6, осциллограммы и спектры сигналов №4 и №5 отличались от других анализируемых типов не только по уровню амплитуды и плотности регистрируемой энергии, но и по форме и спектральному распределению выделяемой энергии. Импульсам АЭ, зарегистрированным в процессе инициации селевых потоков и их сползания по наклонной поверхности конуса, свойственна уникальная форма волны и характерный спектр распределения плотности энергии. Если энергия сигналов типов №1-№3, имеет максимум на резонансной частоте применяемых ПАЭ Δƒp=150-170 кГц, то пик распределения энергии сигналов типа №4 и №5, генерируемых процессами инициации и движения селевых потоков стеклогранулята, локализован в достаточно узкой области низких частот Δƒм=40-60 кГц.As follows from FIG. 6, the waveforms and spectra of signals No. 4 and No. 5 differed from the other types being analyzed not only in terms of the amplitude and density of the recorded energy, but also in the shape and spectral distribution of the released energy. AE pulses recorded during the initiation of mudflows and their sliding along the inclined surface of the cone are characterized by a unique waveform and a characteristic spectrum of the energy density distribution. If the energy of signals of types No. 1-No. 3 has a maximum at the resonant frequency of the applied PAEs Δƒ p = 150-170 kHz, then the peak of the energy distribution of signals of types No. 4 and No. 5 generated by the processes of initiation and movement of mudflows of glass granulate is localized in a rather narrow low-frequency region Δƒ m = 40-60 kHz.

Процесс формирования конуса на этапе τ3 сопровождался периодически происходящими обрушениями его вершины и лавинообразным сползанием массивов стеклогранулята к его основанию. Причем частота лавинообразных обрушения и селевых оползней возрастала по мере увеличения высоты слоя стеклогранулята, которая в ходе эксперимента не превышала 20 мм на поверхности алюминиевой модели. Оседание вершины конуса под действием собственного веса генерировало сдвиговую волну по всей толщине насыпного слоя стеклогранулята. При этом возникали лавинообразные сползания наружного слоя стеклогранулята, идущие по всему периметру формирующегося конуса. На фрагменте С, высокоскоростной видеосъемки фиг. 4, показано лавинообразное движение слоя стеклогранулята по поверхности алюминиевой модели, вызванное оседанием вершины формирующегося конуса.The cone formation process at the τ 3 stage was accompanied by periodically collapsing of its top and avalanche-like sliding of the glass granulate masses to its base. Moreover, the frequency of avalanche collapse and mudflows increased as the height of the glass granulate layer increased, which during the experiment did not exceed 20 mm on the surface of the aluminum model. The subsidence of the top of the cone under the action of its own weight generated a shear wave over the entire thickness of the bulk layer of glass granulate. In this case, avalanche-like creeps of the outer layer of glass granulate arose along the entire perimeter of the forming cone. In fragment C, the high-speed video recording of FIG. Figure 4 shows the avalanche-like movement of a glass granulate layer over the surface of an aluminum model caused by subsidence of the top of the forming cone.

При проседании вершины конуса и сходе лавин на этапе τ3 регистрировались импульсы АЭ, относящиеся не только к нижнему, но и к среднему и даже к верхнему энергетическим кластерам. Причем формы волн этих сигналов и их спектры, показанные на графиках фигуры 8, заметно отличаются от ранее регистрируемых на этапах τ1 и τ2, приведенных на фиг. 5 и 6.When the apex of the cone subsided and avalanches descended at the stage of τ 3 , AE pulses were recorded related not only to the lower, but also to the middle and even to the upper energy clusters. Moreover, the waveforms of these signals and their spectra shown in the graphs of FIG. 8 differ markedly from those previously recorded in steps τ 1 and τ 2 shown in FIG. 5 and 6.

Как следует из графиков фиг. 7, осциллограммы и спектры АЭ сигналов типа №1 и №2, возникающие в моменты оседания вершины конуса, заметно отличаются от сигналов при лавинообразном сползании наружного слоя стеклогранулята, регистрируемых у вершины конуса №3 и у его основания №4. Формы волн и спектры последних достаточно похожи на те, что возникают при сходе селевых потоков стеклогранулята (см. графики 4 и 5 на фиг. 6). Основная энергия сигналов при оседании вершины конуса локализована в более широком диапазоне 40-160 кГц по сравнению с частотным диапазоном 40-60 кГц характерным для спектров сигналов, регистрируемых при лавинообразном сползании поверхностного слоя стеклогранулята.As follows from the graphs of FIG. 7, the waveforms and AE spectra of signals of type No. 1 and No. 2 arising at the moments of cone vertex subsidence noticeably differ from signals during avalanche-like sliding of the outer layer of glass granulate recorded at the top of cone No. 3 and at its base No. 4. The waveforms and spectra of the latter are quite similar to those that arise during the debris flow of glass granulate (see graphs 4 and 5 in Fig. 6). The main energy of the signals during subsidence of the top of the cone is localized in a wider range of 40-160 kHz compared with the frequency range of 40-60 kHz characteristic of the spectra of signals recorded during avalanche-like sliding of the surface layer of glass granulate.

Локационные импульсы, имеющие сходные формы волн и спектры, регистрируемые на этапах процесса образования насыпного конуса, очевидно принадлежат к аналогичным или близким источникам излучения АЭ. Поэтому в поле наиболее характерных для них параметров, несущих информацию о форме сигналов, они должны формировать идентификационные кластеры, свидетельствующие о природе источников АЭ событий. При спектральном анализе разделение регистрируемых локационных импульсов на кластеры со сходными спектрами, относящихся к аналогичным или близким типам событий АЭ, выполняют в поле параметров η - ƒΔ, с использованием коэффициента парциальной плотности энергии

Figure 00000008
выделяемой на пиковой частоте ƒm регистрируемого максимума и частоте резонанса ƒR применяемых преобразователей, в полосе пропускания Δƒ цифрового фильтра АЭ системы.Locational pulses having similar waveforms and spectra recorded at the stages of the formation of the bulk cone obviously belong to similar or close sources of AE radiation. Therefore, in the field of the most characteristic parameters that carry information about the shape of the signals, they should form identification clusters that testify to the nature of the sources of AE events. In spectral analysis, the separation of recorded location pulses into clusters with similar spectra belonging to similar or similar types of AE events is performed in the parameter field η - ƒ Δ using the partial energy density coefficient
Figure 00000008
allocated at the peak frequency ƒ m of the detected maximum and the resonance frequency ƒ R of the applied converters in the passband Δƒ of the digital filter of the AE system.

На фиг. 6 показан результат разделения локационных импульсов, зарегистрированных в ходе формирования насыпного конуса стеклогранулята, на энергетические кластеры в поле параметров η - Δƒ отражающих соотношение пиковой плотности энергии

Figure 00000009
регистрируемой на частоте ƒm, к плотности энергии
Figure 00000010
на резонансной частоте ƒR=160 кГц преобразователя R15-α, в частотном диапазоне Δƒ=30-500 кГц полосы пропускания цифрового фильтра АЭ системы.In FIG. Figure 6 shows the result of dividing location pulses recorded during the formation of the bulk cone of glass granulate into energy clusters in the parameter field η - Δƒ reflecting the ratio of the peak energy density
Figure 00000009
recorded at a frequency ƒ m , to the energy density
Figure 00000010
at the resonant frequency ƒ R = 160 kHz of the R15-α converter, in the frequency range Δƒ = 30-500 kHz of the passband of the digital filter of the AE system.

Сформировавшиеся на диаграмме дескрипторов фиг. 8 кластеры I, II, III локационных импульсов соответствуют определенным типам источников сигналов. Кластер I включает импульсы при соударении падающих гранул с алюминиевым волноводом, повторных ударов после отскоков по поверхности формирующегося насыпного конуса и стеклянной пластины. Кластер II объединяет импульсы, возникающие в результате внедрения падающих гранул в рыхлый слой стеклогранулята и инициации селевых потоков стеклогранулята на этапах τ2 и τ3, а также периодически происходящих оседаний вершины формирующегося конуса на заключительном этапе эксперимента. Кластер III объединяет импульсы, возникающие при селевых и лавинообразных обрушениях поверхностного рыхлого слоя стеклогранулята с вершины насыпного конуса на этапах его формирования.Formed in the descriptor diagram of FIG. 8 clusters of I, II, III location pulses correspond to certain types of signal sources. Cluster I includes pulses during the collision of the falling granules with an aluminum waveguide, repeated impacts after bouncing along the surface of the forming bulk cone and glass plate. Cluster II combines the pulses resulting from the introduction of falling granules into the loose layer of glass granulate and the initiation of mudflows of glass granulate at stages τ 2 and τ 3 , as well as periodically occurring subsidence of the top of the forming cone at the final stage of the experiment. Cluster III combines pulses arising from mudflow and avalanche-like collapses of the surface loose layer of glass granulate from the top of the bulk cone at the stages of its formation.

Анализ динамики изменения параметров, приведенных на графиках е - i на фигуре 4, позволяет точно определить точки структурной и системной бифуркации неустойчивых переходных процессов, регистрируемых при формировании насыпного конуса стеклогранулята на конической поверхности волновода. На графиках h и i точки структурной бифуркации соответствуют моментам пиковых минимальных значений параметров ωi=H,C,B и

Figure 00000011
при которых происходит качественное изменение структуры системы, находящейся в состоянии неустойчивого равновесия накопления стеклогранулята на конической поверхности волновода. В точках структурной бифуркации толщина слоя стеклогранулята, накопленная на конической поверхности волновода, достигает критического уровня δ≈20 мм, при котором под действием собственного веса происходит его проседание и лавинообразное обрушение. Системная бифуркации на графиках е - i динамического изменения параметров системы наглядно проявляется в двух точках. Точка B1 - момент прекращения непрерывной эмиссии, характерной для этапа τ1, при которой регистрируются импульсы с длительностью tu>65⋅103 мкс и амплитудой um=15-90 дБ, возникающие при соударении потока гранул с поверхностью алюминиевой модели, совпадает с началом этапа τ2, когда на ее поверхности образуется рыхлый слой стеклогранулята. Точка В2, отделяющая этап τ2, характеризуемый стабильным накоплением стеклогранулята на конической поверхности волновода и локальными селевыми сползаниями стеклогранулята с вершины конуса, возрастанием его демпфирующей способности, снижением уровня активности АЭ, амплитуды и длительности регистрируемых локационных импульсов (см. графики d, е и i на фигуре 4), от этапа τ3, которому присущи периодически происходящие оседания вершины формирующегося конуса и лавинообразные обрушения наружного слоя стеклогранулята.An analysis of the dynamics of changes in the parameters shown in graphs e - i in Figure 4 allows you to accurately determine the points of structural and systemic bifurcation of unstable transients recorded during the formation of a bulk cone of glass granulate on the conical surface of the waveguide. On the h and i plots, the points of the structural bifurcation correspond to the moments of the peak minimum values of the parameters ω i = H, C, B and
Figure 00000011
at which there is a qualitative change in the structure of the system, which is in an unstable equilibrium of accumulation of glass granulate on the conical surface of the waveguide. At the points of structural bifurcation, the thickness of the glass granulate layer accumulated on the conical surface of the waveguide reaches a critical level of δ≈20 mm, at which its subsidence causes its subsidence and avalanche collapse. System bifurcation on the graphs e - i of the dynamic change in the parameters of the system is clearly manifested at two points. Point B 1 - the moment of termination of continuous emission, characteristic of stage τ 1 , at which pulses with a duration of t u > 65⋅10 3 μs and amplitude u m = 15-90 dB, which occur when the granule flow collides with the surface of the aluminum model, are recorded with the beginning of step τ 2 , when a loose layer of glass granulate forms on its surface. Point В 2 , separating stage τ 2 , characterized by stable accumulation of glass granulate on the conical surface of the waveguide and local mudflows of glass granulate from the top of the cone, increase of its damping ability, decrease in AE activity, amplitude and duration of detected location pulses (see graphs d, е and i in figure 4), from step τ 3 , which is characterized by periodically occurring subsidence of the vertices of the forming cone and avalanche-like collapse of the outer layer of glass granulate.

Рассмотренный пример демонстрации заявляемого способа и устройства бифуркационной модели для моделирования динамики переходных процессов и регистрации точек структурной и системной бифуркации, с применением конусного алюминиевого волновода с диаметром основания 140 мм и углом наклона 30°, покрытого демпфирующим слоем наклеенной марлевой ткани, на конической поверхности которого создавались условия для накопления критической массы гранулята, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения при малой толщине формируемого слоя δ=10-20 мм, наглядно показал возможность осуществления временного стробирования неустойчивых переходных процессов и регистрации точек структурной и системной бифуркации на этапах формирования насыпного конуса стеклогранулята с применением высокоскоростной видеосъемки, синхронизированной с акустико-эмиссионным мониторингом.The considered example of the demonstration of the proposed method and device of a bifurcation model for modeling the dynamics of transients and recording points of structural and systemic bifurcation using a conical aluminum waveguide with a base diameter of 140 mm and an inclination angle of 30 °, covered with a damping layer of glued gauze fabric on the conical surface of which conditions for the accumulation of the critical mass of the granulate, its settling under the action of its own weight and the subsequent avalanche-like collapse at m The thin thickness of the formed layer, δ = 10--20 mm, clearly demonstrated the possibility of temporal gating of unstable transients and registration of structural and systemic bifurcation points at the stages of the formation of the bulk cone of glass granulate using high-speed video recording synchronized with acoustic emission monitoring.

Список литературы.Bibliography.

1. Махутов Н.А., Васильев И.Е., Иванов В.И., Елизаров С.В., Чернов Д.В. Тестирование методики кластерного анализа массивов акустико-эмиссионных импульсов при формировании насыпного конуса стеклогранулята. // Заводская Лаборатория. - 2016. №5. с. 44-54.1. Makhutov N.A., Vasiliev I.E., Ivanov V.I., Elizarov S.V., Chernov D.V. Testing the methods of cluster analysis of arrays of acoustic emission pulses during the formation of the bulk cone of glass granulate. // Factory Laboratory. - 2016. No. 5. from. 44-54.

2. Иванов В.И., Барат В.А. Акустико-эмиссионная диагностика. М.: Изд-во «Спектр», 2017.368 с.2. Ivanov V.I., Barat V.A. Acoustic emission diagnostics. M .: Publishing house "Spectrum", 2017.368 p.

Claims (11)

1. Способ моделирования переходных процессов накопления повреждений в диагностируемом объекте с регистрацией точек структурной и системной бифуркации, включающий формирование насыпного конуса гранулята на горизонтальной поверхности, в ходе которого записывают динамику переходных процессов, возникающих вследствие накопления критической массы гранулята на вершине конуса, его оседания под действием собственного веса и последующего лавинообразного обрушения, с применением высокоскоростной видеосъемки, синхронизированной с акустико-эмиссионным мониторингом, регистрирующим активность накопления локационных импульсов каналами акустико-эмиссионной системы
Figure 00000012
отличающийся тем, что с применением конической поверхности искусственно создают условия обрушения гранулята при малой толщине формируемого слоя δ=10-20 мм, при этом временное стробирование переходных процессов осуществляют, ежесекундно разделяя импульсы на кластеры нижнего (Н), среднего (С) и верхнего (В) энергетического уровня, подсчитывают частоту их регистрации ωi=H,C,B и процентное содержание Wi=H,C,B по формуле:
1. A method for simulating transient damage accumulation processes in a diagnosed object with registration of structural and systemic bifurcation points, including the formation of a granulate bulk cone on a horizontal surface, during which the dynamics of transient processes resulting from the accumulation of the critical mass of granulate at the top of the cone and its settling under the action are recorded dead weight and subsequent avalanche collapse, using high-speed video synchronized with acoustic emission monitoring, recording the activity of accumulation of location pulses by channels of the acoustic emission system
Figure 00000012
characterized in that, using a conical surface, the conditions for granular collapse are artificially created with a small thickness of the formed layer δ = 10-20 mm, while transient processes are temporarily gated by pulsing every second into clusters of lower (H), middle (C) and upper ( C ) energy level, calculate the frequency of their registration ω i = H, C, B and the percentage of W i = H, C, B according to the formula:
Wi=(Ni/NΣ)⋅100%,Wi = (N i / N Σ ) ⋅100%, где Ni=H,C,B - количество импульсов в i-том кластере,where N i = H, C, B is the number of pulses in the i-th cluster, NΣ - суммарное количество накопленных локационных импульсов, фиксируют на графиках динамику этих параметров и изменение тренда переходных процессов в точках структурной и системной бифуркации, подтверждая моменты их регистрации кадрами высокоскоростной видеосъемки.N Σ is the total number of accumulated location pulses; the dynamics of these parameters and the change in the trend of transients at the points of structural and systemic bifurcation are recorded on the graphs, confirming the moments of their registration by high-speed video frames. 2. Устройство бифуркационной модели, с применением которого реализуют способ по п. 1, включает штатив, состоящий из плоского основания, вертикальной стойки и неподвижно закрепленного на ней кронштейна, преобразователи акустической эмиссии, установленные тыльной стороной на основании штатива, стеклянную пластину, опирающуюся на преобразователи через слой контактной смазки, воронку-накопитель гранулята, закрепленную в кронштейне над центром пластины, кабели связи, предусилители сигналов акустической эмиссии, блок сбора и обработки акустико-эмиссионных данных, управляющий компьютер, высокоскоростную видеокамеру, отличающееся тем, что на стеклянной пластине оппозитно центру воронки-накопителя, оснащенной дозатором, через слой контактной смазки установлен конусный волновод, коническая поверхность которого покрыта демпфирующим слоем, кронштейн сделан подвижным с возможностью регулирования положения дозатора относительно вершины насыпного конуса гранулята на заданном уровне 100-150 мм.2. The bifurcation model device, using which the method according to claim 1 is implemented, includes a tripod consisting of a flat base, a vertical stand and an arm fixed to it, acoustic emission transducers mounted on the back of the tripod base, a glass plate resting on the transducers through a layer of contact lubricant, a funnel-storage granulate fixed in an arm above the center of the plate, communication cables, preamplifiers of acoustic emission signals, an acoustic collection and processing unit emission data, control computer, high-speed video camera, characterized in that a conical waveguide is installed through a contact lubricant layer on the glass plate opposite to the center of the funnel-accumulator equipped with a dispenser, the conical surface of which is covered with a damping layer, the bracket is made movable with the possibility of adjusting the position of the dispenser relative to the top of the bulk cone of the granulate at a given level of 100-150 mm 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве гранулята использованы гранулы измельченного свинцового стекла размером 200-400 мкм.3. The device according to p. 2, characterized in that the granules used are granules of ground lead glass with a size of 200-400 microns. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что один из преобразователей акустической эмиссии установлен по центру конусного волновода, а остальные равномерно по периферии его основания.4. The device according to claim 2, characterized in that one of the acoustic emission transducers is installed in the center of the conical waveguide, and the rest evenly around the periphery of its base. 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве волновода использован сплошной алюминиевый конус с диметром основания 140-150 мм и углом наклона 30-33°.5. The device according to claim 2, characterized in that a solid aluminum cone with a base diameter of 140-150 mm and an inclination angle of 30-33 ° is used as the waveguide. 6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве демпфирующего слоя использовано покрытие из марлевой ткани, пропитанное клеем.6. The device according to p. 2, characterized in that as a damping layer used a coating of gauze, impregnated with glue. 7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что горизонтальные размеры стеклянной пластины в 2-2,5 раза превышают диаметр основания конусного волновода.7. The device according to claim 2, characterized in that the horizontal dimensions of the glass plate are 2-2.5 times the diameter of the base of the conical waveguide. 8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что видеокамера расположена под углом 60° относительно плоскости стеклянной пластины на расстоянии 400-500 мм от поверхности конусного волновода.8. The device according to p. 2, characterized in that the video camera is located at an angle of 60 ° relative to the plane of the glass plate at a distance of 400-500 mm from the surface of the conical waveguide.
RU2019103430A 2019-02-07 2019-02-07 Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model RU2704575C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103430A RU2704575C1 (en) 2019-02-07 2019-02-07 Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103430A RU2704575C1 (en) 2019-02-07 2019-02-07 Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704575C1 true RU2704575C1 (en) 2019-10-29

Family

ID=68500875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019103430A RU2704575C1 (en) 2019-02-07 2019-02-07 Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704575C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2403564C2 (en) * 2009-01-11 2010-11-10 Учреждение Российской академии наук Институт Машиноведения им. академика А.А. Благонравова РАН Device for diagnosing limiting state and early warning on risk of breakage of materials and articles
US20110185814A1 (en) * 2008-08-08 2011-08-04 A.E.T. International S.R.L. Method for non-destructive investigation of the bottom of metallic tank structures
RU2569078C1 (en) * 2014-06-24 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method of identifying sources of acoustic emission signals arising from degradation of material, cracking and structural failure
RU2649081C1 (en) * 2017-03-22 2018-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for monitoring degradation of material structure and determining residual strength of article

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110185814A1 (en) * 2008-08-08 2011-08-04 A.E.T. International S.R.L. Method for non-destructive investigation of the bottom of metallic tank structures
RU2403564C2 (en) * 2009-01-11 2010-11-10 Учреждение Российской академии наук Институт Машиноведения им. академика А.А. Благонравова РАН Device for diagnosing limiting state and early warning on risk of breakage of materials and articles
RU2569078C1 (en) * 2014-06-24 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method of identifying sources of acoustic emission signals arising from degradation of material, cracking and structural failure
RU2649081C1 (en) * 2017-03-22 2018-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for monitoring degradation of material structure and determining residual strength of article

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Махутов Н.А., Васильев И.Е., Иванов В.И., Елизаров С.В., Чернов Д.В., Тестирование методики кластерного анализа массивов акустико-эмиссионных импульсов при формировании насыпного конуса стеклогранулята, Заводская Лаборатория, 2016, N 5, с. 44-54. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nickling The initiation of particle movement by wind
KR100713110B1 (en) Method and apparatus for detection of structural damage
US6065342A (en) Apparatus and a method of locating a source of acoustic emissions in an article
Lei et al. The hierarchical rupture process of a fault: an experimental study
Sabatier et al. Laser-Doppler-based acoustic-to-seismic detection of buried mines
Hort et al. Radar Doppler velocimetry of volcanic eruptions: theoretical considerations and quantitative documentation of changes in eruptive behaviour at Stromboli volcano, Italy
EP0019428B1 (en) Projectile locating apparatus
US6418384B1 (en) Acoustic emission monitor, method and memory media for solid material processing machinery
RU2704575C1 (en) Method of simulating transient processes of accumulation of damages in a diagnosed object and a device of a bifurcation model
De Richter et al. Dynamics of rearrangements during inclination of granular packings: the avalanche precursor regime
Brown et al. Development of an ultrasonic tomography system for application in pneumatic conveying
Shibkov et al. Millisecond dynamics of deformation bands during discontinuous creep in an AlMg polycrystal
AU2012259085B2 (en) Transducer for phased array acoustic systems
Tischer et al. Kinematics of sand avalanches using particle-image velocimetry
AU2012259085A1 (en) Transducer for phased array acoustic systems
Zhang et al. Evolution of downsized crescent-shaped dune in wind tunnel experiment
US3892633A (en) Coke cutting with aid of vibration detectors
Wang et al. Vibration sensor approaches for experimental studies of sand detection carried in gas and droplets
Forssén et al. Statistics of A-weighted road traffic noise levels in shielded urban areas
CN113324832B (en) Acoustic emission characteristic-based method for identifying micro-mechanical behavior between particles
Kolaini et al. Low‐frequency underwater sound generation by impacting transient cylindrical water jets
CN207798552U (en) It is a kind of to simulate dynamic test device of the side slope by lateral high frequency periodic impact load
Malinovskaya et al. On the conditions of the emergence of a periodic mode of saltating flow
CN109297864B (en) Detection method of sticky particle fluidized bed
Thorne Seabed saltation noise