WWW.UA.Z-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Методички, дисертації, книги, підручники, конференції

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 |

«УЛЬТРАЗВУКОВИХ ТРАКТІВ ПРИСТРОЇВ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНІ МЕТАЛОПРОКАТУ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

РОМАНЮК МАРГАРИТА ІГОРІВНА

УДК 534.232:534.213

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ УЛЬТРАЗВУКОВИХ ТРАКТІВ

ПРИСТРОЇВ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНІ МЕТАЛОПРОКАТУ

05.09.08 – прикладна акустика та звукотехніка

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наук

ового ступеня кандидата технічних наук Київ – 2015 Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України на кафедрі акустики та акустоелектроніки Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Петрищев Олег Миколайович Національний технічний університеті України «Київський політехнічний інститут», професор кафедри акустики та акустоелектроніки.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Сенченков Ігор Костянтинович, Інститут механіки ім. С. П. Тимошенка НАН України, головний науковий співробітник відділу термопружності;

кандидат технічних наук, доцент Мелешко Микола Андрійович, Національний авіаційний університет, професор кафедри комп'ютерних мультимедійних технологій.

Захист відбудеться 3 грудня 2015 р. о 16 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.19 в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут» за адресою: 03056, м. Київ – 56, пр. Перемоги, 37, корпус 12, аудиторія 412.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» за адресою: 03056, м.

Київ – 56, пр. Перемоги, 37.

Автореферат розісланий « 29 » жовтня 2015 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради В.Б. Швайченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми: Одним із основних продуктів металургійного виробництва є металопрокат, значну долю якого складає листовий металопрокат.

Підвищення якості продукції, що випускається, і, зокрема, листового прокату, є одним з головних резервів економії металу, оскільки дозволяє забезпечити необхідну надійність виробів при зменшенні металоємності.

Останнім часом розвивається швидкісний залізничний транспорт. Для належного його функціонування слід підтримувати високу якість робочої поверхні рейки та залізничних коліс. Це можна забезпечити шляхом тотального контролю всіх елементів поверхонь виробів. Таким чином, контроль поверхонь металовиробів фактично отримує статус заключної операції технологічного циклу виробництва металопрокату.

Підвищення надійності й достовірності результатів контролю поверхні за допомогою ультразвукових хвиль стає практично неможливим поза чітким розумінням якісних та кількісних характеристик процесів випромінювання та приймання ультразвукових хвиль електроакустичними перетворювачами тієї чи іншої конструкції.

Теоретичним і експериментальним дослідженням ультразвукових перетворювачів для вирішення практичних завдань дефектоскопії, а також для моделювання передатних характеристик займалися В. Т. Грінченко, В. М. Данилов, І. В. Ільїн, А. Я. Недосека, О. М. Петрищев, Г. М. Сучков, О. В. Харитонов, Ю. М.

Шкарлет, С. Н. Шубаєв, а також зарубіжні вчені Б. Аулд, Дж. Вілкінсон, К. Кавашима, Р. Людвіг, Т. Матула, Ж. Можен, Т. Сато.

Попри значний обсяг публікацій у різноманітних фахових журналах, досі не отримано відповіді на такі принципові питання, як вплив розмірів елементів електроакустичних перетворювачів і фізико-механічних параметрів металу на ефективність випромінювання та приймання ультразвукових хвиль в заданому діапазоні частот. Відсутні також адекватні реальним об’єктам математичні моделі ультразвукових трактів пристроїв неруйнівного контролю поверхні металопрокату.

Цим визначається актуальність та практичне значення теми дисертаційного дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу було виконано на кафедрі акустики та акустоелектроніки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут». Дослідження, результати яких викладені в дисертації, отримані в результаті виконання науководослідних робіт «Розробка методів розрахунку електроакустичних перетворювачів в режимі випромінювання та приймання ультразвукових хвиль» (№ ДР 0114U002314) та «Дослідження закономірностей випромінювання та приймання ультразвукових хвиль у твердих тілах» (№ ДР 0114U002410) Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційного дослідження є підвищення достовірності результатів дефектологічного дослідження поверхні металопрокату шляхом побудови математичних моделей ультразвукових трактів пристроїв контролю поверхні металопрокату, адекватних фізичним процесам, що відбуваються на усіх етапах випромінювання та приймання ультразвукових хвиль.

Досягнення поставленої мети передбачало розв’язання наступних задач:

Побудова та дослідження математичних моделей (передатних характеристик) 1.

елементів ультразвукового тракту з контактним способом збудження та приймання ультразвукових хвиль.

Розрахунок передатних характеристик елементів випромінювача та приймача 2.

з електромагнітно-акустичним способом збудження та приймання ультразвукових хвиль.

Побудова та дослідження замкненої математичної моделі ультразвукового 3.

тракту пристроїв неруйнівного контролю поверхні металопрокату у випадках контактного і безконтактного збудження та приймання ультразвукових хвиль.

Об’єкт дослідження – процеси випромінювання та реєстрації ультразвукових хвиль у металічному шарі.

Предмет дослідження – дискові п’єзоелектричні перетворювачі для контактного випромінювання та приймання ультразвукових хвиль, електромагнітноакустичні перетворювачі з кільцевим індуктором для безконтактного збудження та приймання ультразвукових хвиль.

Методи дослідження: методи математичної фізики (вирішення задач динамічної теорії пружності та технічної електродинаміки) при побудові математичних моделей, виконання численних експериментів у пакеті MATLAB при дослідженні отриманих математичних моделей.

Наукова новизна одержаних результатів:

- Вперше побудована математична модель ультразвукового перетворювача з дисковим п’єзоелектричним елементом, що дозволяє врахувати вплив геометричних, фізико-механічних та електричних параметрів пристрою на ефективність збудження та приймання нормальних хвиль Лемба в заданому діапазоні частот.

Вперше враховано факт впливу узгоджувального шару рідини, товщини цього шару, розміру диску та матеріалу тилового акустичного навантаження при контактному способі збудження та приймання ультразвукових хвиль на частотний спектр вхідних сигналів.

Вперше побудована замкнена математична модель ультразвукового тракту з електромагнітним збудженням та прийманням хвиль Релея, що поширюються радіально.

Вперше показано вплив геометричних параметрів кільцевого індуктора на ефективність збудження та приймання ультразвукових хвиль на різних частотах.

Основні положення, що виносяться на захист:

Математичні моделі, що описують процеси збудження та приймання пружних хвиль у феромагнетиках за допомогою електромагнітно-акустичного і п’єзоелектричного перетворювачів.

Математичні моделі контактних та безконтактних електроакустичних перетворювачів для збудження та приймання ультразвукових хвиль у листовому металопрокаті.

Результати теоретичного дослідження передатних характеристик ультразвукових перетворювачів контактного та безконтактного типів при збудженні та прийманні пружних хвиль в листовому металопрокаті.

Практичне значення отриманих результатів:

Отримані математичні моделі, які дозволять істотно звузити коло пошуку параметрів елементів перетворювача при створенні нових пристроїв контролю поверхні металопрокату, що призведе до скорочення термінів та загальної вартості розробки пристроїв із заздалегідь визначеними характеристиками.

На підставі розрахованих частотних характеристик перетворювачів контактного та безконтактного типів виникає принципова можливість встановити чутливість характеристик системи до варіацій параметрів елементів перетворювачів.

Теоретичні результати дисертаційного дослідження застосовуються в учбовому процесі в курсах лекцій «Хвильові задачі акустики», «Основи дефектології та неруйнівного контролю».

Особистий внесок здобувача відображений публікаціями [2, 15, 16, 17, 18, 19]. У наукових працях, виконаних у співавторстві здобувачу належить: у [1, 4, 8, 10, 12, 13] отримання аналітичних співвідношень, проведення математичних розрахунків та аналіз отриманих результатів; у [3] отримання аналітичних співвідношень з використанням теореми про наведений магнітний потік та дослідження основних параметрів електричного контуру приймача електромагнітного поля; у [5, 7] проведення частини математичних розрахунків та отримання кількісних даних; у [6] проведення експериментальної перевірки теоретичних розрахунків; у [9] розрахунок впливу шару узгоджувальної рідини та обґрунтування врахування впливу шару узгоджувальної рідини на ефективність збудження ультразвукових хвиль; у [11] отримання аналітичних співвідношень з урахуванням кінцевих розмірів п’єзоприймача; у [14] розрахунок та дослідження впливу конструктивних параметрів п’єзоприймача на ефективність приймання пружних хвиль.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дослідження оприлюднено на п’яти наукових конференціях: ХI, ХII, ХIII Міжнародних науковотехнічних конференціях «Приладобудування. Стан та перспективи» (Київ, 2012-2014); V Міжнародна науково-технічна конференція молодих учених «Електроніка-2012» (Київ, 2012); II Міжнародна конференція «Сучасні проблеми механіки», Київський національний університет ім. Т. Шевченка, (Київ, 2013).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 19 наукових праць, у тому числі 13 статей у наукових фахових виданнях України, з них 3 статті у виданнях України, які включено до міжнародних наукометричних баз даних, 1 патент на корисну модель, 5 тез доповідей в збірниках матеріалів конференцій.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, трьох розділів, висновків, додатків та списку використаних джерел.

Повний обсяг дисертації складає 187 сторінок, в тому числі 150 сторінок основного тексту. Робота містить 41 рисунок, 3 додатки, 1 таблицю і список використаних джерел зі 175 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАІЙНОЇ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, вказано на зв’язок роботи з науковими програмами, планами темами, сформульована мета і завдання, визначено об’єкт, предмет та методи дослідження, показано наукову новизну отриманих результатів та їх практичне значення, подано інформацію щодо особистого внеску здобувача, апробації результатів роботи та публікацій.


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


У першому розділі проведено аналіз двох способів збудження та приймання (реєстрації) ультразвукових хвиль, за допомогою яких здійснюється неруйнівний контроль металовиробів і перетворення інформації у пристроях контролю поверхні металопрокату. Відповідно до принципу фізичної реалізації їх визначають термінами «контактний» і «безконтактний». Визначено найчастіше застосовувані в дефектоскопії металів типові конструкції електроакустичних перетворювачів, що втілюють вказані способи, а саме: п’єзоелектричний перетворювач (ПЕП) та електромагніто-акустичний перетворювач (ЕМАП).

Було здійснено узагальнений аналітичний огляд наукових джерел і визначено ступінь дослідженості та рівень технічної розробки проблеми достовірності дефектологічних досліджень. Описано алгоритми перетворення сигналів в ультразвукових пристроях неруйнівного контролю поверхні металопрокату. Дано визначення математичних моделей ультразвукових перетворювачів, які по суті є комплексними частотними характеристиками цих перетворювачів у режимах збудження та приймання акустичних хвиль.

Дано математичну постановку основних задач, послідовне вирішення яких дозволяє побудувати математичну модель ПЕП та ЕМАП в режимі збудження та приймання ультразвукових хвиль.

При збудженні пружних хвиль у металевих пластинах на тверде тіло (пластину) діє складна система об’ємних (зі щільністю f i* ) та поверхневих (зі щільностями * ) силових факторів.

ij

–  –  –

де t – змінний в часі (символ t ) магнітний потік через електричний контур приймача змінного магнітного поля у складі перетворювача електромагнітного типу; 0 4 107 Гн/м – магнітна проникність вакууму; V – об’єм деформівного феромагнетика; M x k, t – змінна у часі та просторі (символ k -ої координатної осі) намагніченість феромагнетика; H пр x k – вектор напруженості магнітного поля, яке створює електричний контур приймача змінного магнітного поля у вакуумі при проходженні по ньому струму I пр.

При обчисленні інтеграла (3) виникає часткова задача визначення динамічної намагніченості M x k, t деформівного феромагнетика.

Амплітудне значення M x k гармонійно змінної у часі намагніченості незалежно від характеру поляризаційних процесів у феромагнетику визначається таким чином:

Mm x k Bm x k h m x k, (4) де M m x k – амплітуда m -ого компонента вектора змінної намагніченості; Bm x k – амплітуда m -ого компонента вектора гармонійно змінної в часі магнітної індукції;

h m x k – амплітуда m -ого компонента гармонійно змінного в часі вектора напруженості внутрішнього магнітного поля, яке виникає через повороти доменів

–  –  –

Максимальні значення модуля коефіцієнта електромеханічного перетворення доволі швидко спадають в міру віддалення від центру ( 0 ) площадки механічного контакту.

Таким чином, присутність шару узгоджувальної рідини забезпечує додаткові неоднорідності частотної характеристики при фіксованій радіальній віддалі від центру п’єзокерамічного диска та істотну неоднорідність в радіальному напрямку надлишкових тисків на поверхні акустичного навантаження. Конструкція виразу для розрахунку коефіцієнта K ЕМ,, дозволяє виконати кількісні оцінки впливу таких конструктивних параметрів п’єзоелектричного перетворювача, як матеріал тилового акустичного навантаження, радіус диска, шар узгоджувальної рідини (її товщина та в’язкість), електричний імпеданс генератора електричних сигналів на характеристики випромінюваних ультразвукових хвиль.

Дослідження впливу в’язкості узгоджувальної рідини дозволило встановити, що зміна динамічної в’язкості у досить широких межах практично не впливає на ефективність електромеханічного перетворення. При цьому можна очікувати на мінімальні нелінійності фазочастотної характеристики перетворення і, як наслідок, на мінімальні спотворення форми імпульсних сигналів з нульовим сталим складником у частотному спектрі.



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«Державний навчальний заклад “Монастирищенський професійний ліцей” Дидактичний посібник для учнів професійно-технічних навчальних закладів з професії “Бармен” Схвалено методичною комісією з напрямку “Кухар, офіціант, бармен” для використання на уроках виробничого навчання й на виробничій практиці (Протокол № 3 від 30 жовтня 2013 року) Дидактичний посібник призначений для учнів професійно-технічних навчальних закладів з професії “Бармен”. Посібник складається з двох частин. Перша частина містить...»

«Технічні науки 3. Цмоць І. Г. Інформаційні технології та спеціалізовані засоби обробки сигналів і зображень у реальному часі / Цмоць І. Г. – Львів: УАД, 2005. – 227 с.4. Параллельная обработка информации: в 5т. / АН УССР. Физ-мех. ин-т. Проблемноориентированные и специализированные средства обработки информации / А. И. Аксенов, В. В. Аристов, Е. Ю. Барзилович и др.; под ред. Б. Н. Малиновского и Грицика В. В. К.: Наукова думка, 1990. – 504 с.5. Грушицкий Р. И. Проектирование систем на...»

«Таврійський державний агротехнологічний університет 4. Локоть О., Карачка В. Сучасному льонарству – сучасні технології удобрення від ЗАТ «УкрАгро НПК» / О. Локоть, В. Карачка // Пропозиція. – 2006. – № 2. – С. 64.5. Статистичний щорічник України за 2010 рік / Держкомстат України. – К.: Консультант, 2011. – 632 с.6. Ткачук В. І. Формування конкурентоспроможності продукції льонарства: моногр. / В. І. Ткачук, Н. І. Кравчук. – К.: Фенікс, 2008. – 193 с. 7. Галузева програма розвитку льонарства в...»

«А. Загородній, віце-президент НАН України, академік НАН України: «Міжнародне співробітництво НАН України: стан, перспективи, проблеми..Міжнародне співробітництво завжди було і залишається одним з пріоритетів діяльності НАН України. На сьогодні діє близько 120 угод про співпрацю з науковими структурами з 50 країн світу. У звітний період, як і в попередні роки, міжнародну діяльність академії було спрямовано на розширення співпраці та участі в міжнародних і європейських програмах, на сприяння...»

«Науково-методичний центр професійно-технічної освіти у Запорізькій області Інформаційно-методичний бюлетень №22 2013 МЕТОДИЧНА РОБОТА: ОРІЄНТАЦІЯ НА ТВОРЧІСТЬ Запоріжжя УДК 377.1.(477.64) (055) «Профтехосвіта Запоріжжя» №22, 2013 Методична робота: орієнтація на творчість РЕКОМЕНДОВАНО Науково-методичною радою НМЦ ПТО у ЗО як інформаційнометодичний матеріал для педагогічних працівників ПТНЗ Протокол № 3 від 25.06.2013р. Укладач: Нідерман Н.К., методист НМЦ ПТО у Запорізькій області...»

«УДК 656.13 UDC 656.13 МОДЕЛЮВАННЯ ЖИТТЄВОГО ЦИКЛУ КОМАНДИ ПРОЕКТУ Грисюк Ю.С., кандидат економічних наук, Національний транспортний університет, Київ, Україна Дмитриченко А.М., Національний транспортний університет, Київ, Україна Цимбал Н.М., Національний транспортний університет, Київ, Україна Лабута А.В., Національний транспортний університет, Київ, Україна Гусєв О.В., кандидат технічних наук, Національни транспортний університет, Київ, Україна LIFE CYCLE DESIGN PROJECT TEAM Grysiuk Yu.S.,...»

«Програма кандидата у президенти Федерації легкої атлетики України Ігоря Гоцула «ФЛАУ – ЕФЕКТИВНІСТЬ ТА ІННОВАЦІЇ» Федерація легкої атлетики потребує якісно нової концепції розвитку, нових сучасних підходів до організації роботи Федерації. Ми пропонуємо наступні напрямки змін: Збереження та розвиток тренерських кадрів Забезпечимо визнання тренера головною цінністю легкої атлетики. Запровадимо широку, постійно діючу систему підвищення кваліфікації тренерів шляхом: o проведення семінарів,...»

«Національний університет водного господарства та природокористування ТКАЧУК МИКОЛА МИКИТОВИЧ УДК (626.86.3+631.5) НАУКОВІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ДРЕНАЖНО-МОДУЛЬНИХ СИСТЕМ В ГУМІДНІЙ ЗОНІ 06.01.02 – сільськогосподарські меліорації (технічні науки) Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Р і в н е – 2005 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Національному університеті водного господарства та природокористування (НУВГП) Міністерства освіти і науки України. Кір’янов...»

«Міністерство освіти і науки України Департамент освіти і науки Дніпропетровської обласної державної адміністрації УЗГОДЖЕННО: ЗАТВЕРДЖУЮ: Педрада КЗО „Обласний екологоДиректор департаменту натуралістичний центр освіти і науки дітей та учнівської молоді” Дніпропетровської обласної Голова педради державної адміністрації Ю.Ф.ПЕДАН О.В.ПОЛТОРАЦЬКИЙ Річний звіт комунального закладу освіти „Обласний еколого-натуралістичний центр дітей та учнівської молоді” Дніпропетровськ ЗМІСТ стор. Вступ 2 І....»

«Науковий вісник, 2005, вип. 15.1 12. Лавриненко Д.Д. Наукові основи підвищення продуктивності лісів Полісся УРСР. – К.: УСГА, 1960. – 196 с.13. Липа О.Л. Дендрологія з основами акліматизації. – К.: Вища шк., 1977. – 223 с.14. Никитин К.Е. К вопросу бонитирования насаждений// Лесной журнал: Изв. вузов. – 1959, № 4. – С. 7-13.15. Свалов Н.Н. Методы составления таблиц классов бонитета// Лесное хозяйство. – 1967, № 6. – С. 46-49.16. Стопкань В.В. Культуры сосны на старопахотях Полесья УССР:...»

«Економічні науки УДК 331.2:330.50 Н. Б. ТЕНИЦЬКА, С. Ю. ХОМЕНКО Полтавський національний технічний університет імені Ю. Кондратюка ЗАРОБІТНА ПЛАТА В УКРАЇНІ ТА РІВЕНЬ ЖИТТЯ, ЩО ВОНА ЗАБЕЗПЕЧУЄ Проведено дослідження рівня життя населення України. Визначено, яке місце країна посідає за цим показником в світі. Досліджено заробітну плату як вагому складову, що забезпечує достойне життя людей. The people living standards in Ukraine has been investigated. According to this rate the country rank in...»

«ISSN 0587-2596. Агрохімія і грунтознавство. 2015. 82 Список використаної літератури 1. Калінчик М.В. Економічне обґрунтування норм внесення мінеральних добрив залежно від ціни на ресурси та продукцію. / М.В. Калінчик, М.М. Ільчук, М.Б. Калінчик. – К.: Нічлава, 2006. – 43 с.2. Харченко О.В. Агроекономічне і екологічне обґрунтування рівня живлення сільськогоcподарських культур / О.В. Харченко, В.І. Прасол, О.В. Ільченко. – Суми: Університетська книга, 2009. – 125 с. 3. Методичні рекомендації...»

«Збірник наукових праць. Частина 2, 2012 УДК 378.1 Ольга Рогозіна, кандидат педагогічних наук, доцент кафедри професійної педагогіки та методики трудового навчання Бердянського державного педагогічного університету РОЗВИТОК ТВОРЧИХ ЗДІБНОСТЕЙ ВЧИТЕЛЯ ТЕХНОЛОГІЙ ЯК ПЕРЕДУМОВА ЙОГО ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ У статті розглядаються деякі форми та методи творчої діяльності, які сприяють розвитку творчих здібностей майбутніх учителів технологій. Визначені творчі здібності студентів. Ключові слова:...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2017 www.ua.z-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»