10.14489/td.2018.07.pp.030-035

2018, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.030-035

Костикова Е. А., Пылаев А. Е., Юрков А. Л., Малахо А. П., Авдеев В. В., Алексеев Е. М., Октябрьская Л. В., Минчук С. В.
ЗАТУХАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТАХ И ПОЛИМЕРАХ И ПОРОГОВЫЕ РАЗМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ
(c. 30-35)

Аннотация. Исследованы акустические свойства полимеров и полимерных композиционных материалов. Установлено, что скорость звука не зависит от частоты акустических колебаний как в полимерах, так и в композиционных материалах на их основе, а затухание акустических колебаний имеет ярко выраженную частотную зависимость. В полимерах и полимерных композитах затухание звука высокое, а скорость звука относительно низкая, и поиск решений для определения минимальных размеров дефектов является актуальным. Для неразрушающего контроля деталей из полимеров и полимерных композитов лучше подходят частоты порядка 400 кГц, хотя в отдельных случаях обнаружение дефектов обеспечивается на частотах 50 кГц.

Ключевые слова: конструкционные полимеры, полимерные композиты, скорость распространения звука, затухание, минимальные размеры дефектов, теневой метод, эхометод, дефектоскопия, неразрушающий контроль.

Kostikova E. A., Pylaev A. E., Yurkov A. L., Malakho А. P., Avdeyev V. V., Alekseev E. M., Oktyabrskaya L. V., Minchuk S. V.
THE ATTENUATION OF ULTRASONIC VIBRATIONS IN POLYMERS AND POLYMER COMPOSITES, MINIMAL DIMENSIONS OF THE DETECTABLE DEFECTS
(pp. 30-35)

Abstract. The acoustic properties of polymers and polymer composites are investigated. The speed of sound doesn’t depend from the frequency of acoustic vibrations in polymers and in polymer composites, while attenuation of acoustic vibrations in polymers and polymer composites strongly depend on frequency. In polymers and polymer composite materials the attenuation of sound is high, but the sound speed is relatively low, so the search for the solutions to determine the minimal defect dimensions is of interest at the time. Frequency 400 kHz is better for the ultra sound non-destructive testing of polymer and polymer composite articles, though sometimes the defects may be detected at the frequency 50 kHz.

Keywords: structural polymers, polymeric composites, sound velocity, attenuation, minimum defect sizes, echo method, shadow technique, non-destructive testing.

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

Рус

Е. А. Костикова, А. Е. Пылаев, А. Л. Юрков, А. П. Малахо, В. В. Авдеев (МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
msu.ru
Е. М. Алексеев, Л. В. Октябрьская, С. В. Минчук (АО «НПО «СПЛАВ», Тула, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

E. A. Kostikova, A. E. Pylaev, A. L. Yurkov, A. P. Malakho, V. V. Avdeev, (Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry, Department of Chemical Technology and New Materials, Moscow, Russian Federation) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
msu.ru
E. M. Alekseev, L. V. Oktyabrskaya, S. V. Minchuk (Joint-stock Company “Scientific and Production Association “SPLAV”, Tula, Russian Federation) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Троицкий В. А., Карманов М. Н., Троицкая Н. В. Неразрушающий контроль качества композиционных материалов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2014. № 3. С. 29 – 33.
2. Мурашов В. В., Румянцев А. Ф. Дефектоскопия и диагностика полимерных композиционных материалов акустическими методами // 75 лет. Авиационные материалы. Избр. тр. ВИАМ. 1932 – 2007: юбилейный науч.-техн. сб. М.: ВИАМ, 2007. С. 342 – 347.
3. Степанова Л. Н., Петров М. Г., Чернова В. В. Акустико-эмиссионный контроль неупругих свойств углепластика с различными схемами армирования при циклическом нагружении // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2017. № 8. С. 18 – 25.
4. Композиционные материалы: справочник / ред. В. В. Васильев. М.: Машиностроение, 1990.
5. Баженов С. Л., Берлин А. А., Кульков А. А., Ошмян В. Г. Полимерные композиционные материалы. Прочность и технологии. М.: Интеллект, 2009. 352 с.
6. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. Т. 3. под общ. ред. В. В. Клюева / И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. 2-е изд., испр. Ультразвуковой контроль. М.: Машиностроение, 2008. 864 с.
7. Sham Prasad M. S., Venkatesha C. S., Jayaraju T. Experimental Methods of Determining Fracture Toughness of Fiber Reinforced Polymer Composites under Various Loading Conditions // Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering. 2011. V. 10. N 13. Р. 1263 – 1275.
8. УСД-50 IPS Универсальный ульразвуковой дефектоскоп. Руководство пользователя. Ногинск: НПЦ «Кронус», 2013.
9. Перепечко И. А. Акустические методы исследования полимеров. М.: Химия, 1973.
10. Технические условия ТУ 108.765–78. Заготовки из стали марок 15Х2НМФА и 15Х2НМФА-А для корпусов и крышек и других узлов реакторных установок. М., 1978.
11. Капранов Б. И., Коротков М. М. Акустические методы контроля и диагностики. Ч. 1. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. 186 с.

Eng

1. Troitskiy V. A., Karmanov M. N., Troitskaya N. V. (2014). Non-destructive quality inspection of composite materials. Tekhnicheskaya diagnostika i nerazrushayuschiy kontrol', (3), pp. 29-33. [in Russian language]
2. Murashov V. V., Rumiantsev A. F. Flaw detection and diagnostics of PCM by acoustic methods. Aviatsionnye materialy. Izbrannye trudy «VIAM» 1932 – 2007. Jubilee scientific and technical collection dedicated to 75th Anniversary. Moscow: VIAM, pp. 342-347. [in Russian language]
3. Stepanova L. N., Petrov M. G., Chernova V. V. (2017). Acoustic emission testing of inelastic properties of CFRP with various reinforcement schemes under cyclic loading. Tekhnicheskaya diagnostika i nerazrushayuschiy kontrol', (8), pp. 18-25. [in Russian language]
4. Vasil'ev V. V. (1990). Composite materials: handbook. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
5. Bazhenov S. L., Berlin A. A., Kul'kov A. A., Oshmyan V. G. (2009). Polymeric composite materials. Strength and technology. Moscow: Intellekt. [in Russian language]
6. Klyuev V. V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Iu. V. (2006). Nondestructive testing. Handbook. In 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic inspection. 2nd Ed. (revised and complemented). Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
7. Sham Prasad M. S., Venkatesha C. S., Jayaraju T. (2011). Experimental methods of determining fracture toughness of fiber reinforced polymer composites under various loading conditions. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 13(10), pp. 1263-1275.
8. USD-50 IPS. Universal ultrasound flaw detector. User guide. Noginsk: NPTS «Kronus». [in Russian language]
9. Perepechko I. A. (1973). Acoustic methods for the polymers studying. Moscow: Khimia. [in Russian language]
10. Billets of steel grade 15H2NMFA and 15H2NMFA-A for shells and covers and other units of reactor plants. (1978). Technical conditions No. TU 108.765–78. Moscow. [in Russian language]
11. Kapranov B. I., Korotkov M. M. (2008). Acoustic methods of monitoring and diagnostics. Vol. 1. Tomsk: Izdatel'stvo TPU. [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).

DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.030-035

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.030-035

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.