PDF Печать E-mail

УДК 620.179.16: 620.179.17

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ КРУТИЛЬНЫХ ВОЛН

Журнал Технічна електродинаміка
Издатель Институт электродинамики Национальной академии наук Украины
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Выпуск № 3, 2017 (май/июнь)
Cтраницы 79 – 88

 

Авторы
С.Ю. Плеснецов1, канд.техн.наук, О.Н. Петрищев2, докт.техн.наук, Р.П. Мигущенко1, докт.техн. наук, Г.М. Сучков1, докт.техн.наук
1 – Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»,
ул. Кирпичова, 2, Харьков, 61002, Украина,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2 – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»,
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

Разработана в виде дифференциального уравнения физико-математическая модель процесса преобразования электромагнитной энергии в акустическую в полом ферромагнитном стержне, намагниченном по окружности постоянным поляризующим магнитным полем. С помощью интегрального преобразования Фурье получено общее решение неоднородного дифференциального уравнения для режима бегущих крутильных волн. Оценен вклад жесткости намагниченного стержня в интенсивность возбуждаемого акустического поля. На модельном примере исследованы и объяснены частотные особенности электромагнитно-акустического преобразования. Установлена связь между геометрическими параметрами модели преобразователя и свойствами материала изделия с амплитудой возбуждаемых крутильных волн на заданной частоте. Результаты исследований могут применяться в энергетической, атомной, химической и других областях промышленности при ультразвуковом контроле трубчатых изделий. Библ. 11, рис. 5.

Ключевые слова: крутильные волны, электромагнитно-акустическое преобразование, трубчатое изделие, волновая характеристика преобразователя.

 

Поступила                               02.12.2016
Окончательный вариант     21.02.2017
Подписано в печать             15.05.2017



УДК 620.179.16: 620.179.17

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНО-АКУСТИЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ПРИ ЗБУДЖЕННІ КРУТИЛЬНИХ ХВИЛЬ

Журнал Технічна електродинаміка
Видавник Інститут електродинаміки Національної академії наук України
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Випуск № 3, 2017 (травень/червень)
Cторінки 79 – 88

 

Автори
С.Ю. Плєснецов1, канд.техн.наук, О.М. Петрищев2, докт.техн.наук, Р.П. Мигущенко1, докт.техн. наук, Г.М. Сучков1, докт.техн.наук
1 – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»,
вул. Кирпичова, 2, Харків, 61002, Україна,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2 – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»,
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

У вигляді диференціального рівняння розроблено фізико-математичну модель процесу перетворення електромагнітної енергії в акустичну в порожнистому феромагнітному стрижні, який намагнічений по периметру перетину постійним поляризуючим магнітним полем. За допомогою інтегрального перетворення Фур'є отримано загальне рішення неоднорідного диференціального рівняння для режиму біжучих крутильних хвиль. Оцінений внесок жорсткості намагніченого стрижня в інтенсивність збудженого акустичного поля. На модельному прикладі досліджені і пояснені частотні особливості електромагнітно-акустичного перетворення. Встановлено зв'язок між геометричними параметрами моделі перетворювача і властивостей матеріалу виробу з амплітудою збуджених крутильних хвиль на заданій частоті. Результати досліджень можуть застосовуватися в енергетичній, атомній, хімічній та інших галузях промисловості при ультразвуковому контролі трубчатих виробів. Бібл. 11, рис. 5.

Ключові слова: крутильні хвилі, електромагнітно-акустичне перетворення, трубчатий виріб, хвильова характеристика перетворювача.

 

Надійшла                         02.12.2016
Остаточний варіант       21.02.2017
Підписано до друку       15.05.2017



Література

1. Власов К.Б. Некоторые вопросы теории упругих ферромагнитных (магнитострикционных) сред // Изв. АН СССР. Сер. физическая. – 1957. – Т. 21. – № 8. – С. 1140–1148.
2. Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Неразрушающий контроль. – М.: Машиностроение, 2004. – 864 с.
3. Ермолов И.Н. Неразрушающий контроль. – М.: Высшая школа, 1991. – 283 с.
4. Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. – М.: Высшая школа, 1970. – 710 с.
5. Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов. – М.: Мир, 1974. – 327 с.
6. Патент України № 18475. G01R 33/18. Спосіб визначення фізико-механічних констант полікристалічних магнітострикційних (феромагнітних) матеріалів // Петрищев О.М., Трохимець А.П., Трохимець В.А. Опубл. 15. 11. 2006. Бюл. № 11.
7. Смирнов В.И. Курс высшей математики. – М.: Наука, 1974. – 672 с.
8. Судакова К.В., Казюкевич И.Л. О повышении эффективности контроля качества металлургической продукции // В мире неразрушающего контроля. – 2004. – № 3. – С. 8–10.
9. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1986. – 512 с.
10. Suchkov G.M., Taranenko Yu.K., Khomyak Yu.V. A Non-Contact Multifunctional Ultrasonic Transducer for Measurements and Non-Destructive Testing // Measurement Techniques. – 2016. – No 12. – Vol. 59. – Iss. 9. – Pp. 990–993.
11. Zhichao Cai, Suzhen Liu, Chuang Zhang, Oingxin Yang. Microscopic Mechanism and Experiment Research of Electromagnetically Induced Acoustic Emission // IEEE Transactions on Magnetics. – 2015. – Vol. 51. – No 11. Code 9401804. – 4pgs.