Ультразвуковая структуроскопия изделий из сложноструктурных материалов на основе анализа статистических характеристик структурного шума

Аннотация

Показано, что при у.з. эхоимпульсном контроле изделий из сложноструктурных материалов (чугун, бетон, бронза и др.) при использовании у.з. сигналов с длиной волны, сопоставимой с размерами акустических неоднородностей материала, возникает совокупное отражение у.з. зондирующего сигнала от структурных неоднородностей, маскирующее отражения от искомых дефектов изделия. Совокупный отраженный сигнал является коррелированным с зондирующим сигналом и при у.з. дефектоскопии изделий его следует рассматривать как помеху, маскирующую эхосигналы от искомых дефектов изделия. При этом одновременно он несет в себе информацию о состоянии структуры исследуемого материала. Рассмотрена модель сложноструктурного материала со случайным распределением структурных неоднородностей, для которой определены статистические характеристики совокупного отраженного сигнала - плотность вероятности структурного шума, дисперсия, энергетический спектр. Предложен новый способ определения состояния структуры сложноструктурных изделий, основанный на анализе статистических характеристик (энергетического спектра и дисперсии) структурного шума. Приведены экспериментальные результаты по анализу статистических характеристик структурного шума в изделиях из чугуна, по которым возможно проследить различие структуры и осуществлять мониторинг состояния структуры в процессе эксплуатации.