10.14489/td.2024.07.pp.024-030

2024, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2024.07.pp.024-030

Данилов В. Н.
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ОТРАЖЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН С ЛИНЕЙНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ОТ ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРЕЩИНЫ
(c. 24-30)

Аннотация. Проведена оценка коэффициента отражения поперечных волн с SV- и SH-линейной поляризацией от статистически неоднородной поверхности, состоящей из рассеивающих линейных элементов с особенностью распределения их высот по нормальному закону в двумерном приближении. Оценка коэффициентов отражения в обратном и прямом направлениях основывается на расчете потока энергии отраженных волн, распространяющегося от неоднородной поверхности, усредненного по возможным значениям высоты отражающих элементов. Теоретически показано и подтверждено экспериментально, что отношение коэффициентов обратного отражения волн SH- и SV-поляризаций значительно больше 1, что обеспечивает лучшее обнаружение трещин SH-волнами. Особенность поведения зависимости коэффициентов обратного и прямого отраженного сигнала волн SV-поляризации от среднего квадратичного отклонения соответствует результатам теоретических оценок. Коэффициент вариации отношения коэффициентов отражения показывает статистическую стабильность прямого отраженного сигнала, что определяет целесообразность использования такого сигнала для измерения эквивалентной площади отражателя.

Ключевые слова: поперечная волна, линейная поляризация, трещина, шероховатая поверхность, рабочая частота, обратное отражение, элемент неоднородности, угол падения волны.

Danilov V. N.
ON THE PECULIARITIES OF REFLECTION OF SHEAR WAVES WITH LINEAR POLARIZATION FROM THE ROUGH SURFACE OF A CRACK
(pp. 24-30)

Abstract. The reflection coefficient of shear waves with SV- and SH-linear polarization from a statistically inhomogeneous surface consisting of scattering linear elements with a feature of their height distribution according to the normal law in a two-dimensional approximation is estimated. The estimation of the reflection coefficients in the reverse and forward directions is based on the calculation of the reflected wave energy flow propagating from an inhomogeneous surface averaged over the possible values of the height of the reflecting elements. It is theoretically shown and confirmed experimentally that the ratio of the coefficients of the reverse reflection of SH- and SV-polarization waves is significantly greater than 1, which provides better detection of cracks by SH-waves. The peculiarity of the behavior of the dependence of the coefficients of the reverse and direct reflected signal of the SV-polarization waves on the mean square deviation corresponds to the results of theoretical estimates. The coefficient of variation of the ratio of reflection coefficients shows the statistical stability of the direct reflected signal, which determines the feasibility of using such a signal to measure the equivalent area of the reflector.

Keywords: shear wave, linear polarization, crack, rough surface, operation frequency, back reflection, element of discontinuity, angle of incidence of the wave.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. Н. Данилов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. N. Danilov (JSC “RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Щербинский В. Г. Технология ультразвукового контроля сварных соединений. СПб.: СВЕН, 2014. 495 с.
2. Shcherbinskii V. G., Danilov V. N. Reflection of Linearly Polarized Shear Waves from the Statistically Rough Surface of Cracks // 10th European Conference on Non-Destructive Testing. Moscow, 2010, June 7 ‒ 11. Abstracts. Part 1. M., 2010. P. 147‒148.
3. Щербинский В. Г. Исследование статистических параметров неровностей и отражательных характеристик трещин сварных швов // Дефектоскопия. 1985. № 11. С. 9 ‒ 20.
4. Круглов Б. А. Об угловых характеристиках рассеяния акустически мягким диском в твердом теле плоских монохроматических продольной и поперечной SV- и SH-волн // Вопросы материаловедения. 2001. № 4. С. 66 ‒ 77.
5. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 3. Ультразвуковой контроль / И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. 2-е изд., дораб. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.

Eng

1. Shcherbinskiy V. G. (2014). Technology of ultrasonic testing of welded joints. Saint Petersburg: SVEN. [in Russian language]
2. Shcherbinskii V. G., Danilov V. N. (2010). Reflection of Linearly Polarized Shear Waves from the Statistically Rough Surface of Cracks. 10th European Conference on Non-Destructive Testing. Abstracts. Part 1, 147 ‒ 148. Moscow.
3. Shcherbinskiy V. G. (1985). Study of statistical parameters of irregularities and reflection characteristics of weld cracks. Defektoskopiya, (11), 9 ‒ 20. [in Russian language]
4. Kruglov B. A. (2001). On the angular characteristics of scattering of plane monochromatic longitudinal and transverse SV and SH waves by an acoustically soft disk in a solid. Voprosy materialovedeniya, (4), 66 ‒ 77. [in Russian language]
5. Klyuev V. V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2006). Non-destructive testing: handbook: in 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic testing. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2024.07.pp.024-030

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2024.07.pp.024-030

and fill out the form