ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СТРУКТУРНОЙ ЦЕЛОСТНОСТИ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Аннотация

В данной научно-исследовательской работе представлен фундаментальный анализ физико-механических принципов и инновационных практических аспектов использования ультразвуковых акустических колебаний для прецизионной диагностики дефектных состояний в современных конструкционных материалах. В рамках исследования детально рассматриваются многомерные механизмы распространения упругих волн в твердотельных средах, включая комплексные процессы зеркального отражения, диффузного преломления и интерференционной дифракции на границах раздела фаз с различным акустическим импедансом. Особое внимание в работе уделено высокотехнологичным методам контроля на базе активных фазированных решеток и дифракционно-временному методу, которые в совокупности позволяют достигать беспрецедентной точности при пространственной локализации подповерхностных микротрещин, газовых пор и неметаллических включений. В ходе работы проведено глубокое изучение зависимости коэффициента затухания ультразвукового импульса от совокупности микроструктурных параметров материала, таких как средневзвешенный размер кристаллического зерна и градиент внутренних остаточных напряжений. Результаты математического моделирования и натурных экспериментов однозначно подтверждают высокую эффективность применения высокочастотного ультразвукового зондирования для неразрушающего контроля композитных материалов с выраженными анизотропными свойствами.