vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 860 10.31429/vestnik-16-1-66-72 Научная статья Original article Физика Physics О возможностях биспектрального подхода к обработке сигнала в задачах низкочастотной дефектоскопии On possibilities of bispectral approach to signal processing in problems of low-frequency defectoscopy Бочарова О.В. Бочарова Ольга Витальевна Bocharova Olga V. olga.v.bocharova@gmail.com

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник лаборатории динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

 Анджикович И.Е. Анджикович Игорь Евгеньевич Andjikovich Igor E. ocean_8@mail.ru

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник отдела волновых процессов Южного федерального университета

 Анджикович И.Е. Анджикович Игорь Евгеньевич Andjikovich Igor E. ocean_8@mail.ru

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник отдела волновых процессов Южного федерального университета

 Лыжов В.А. Лыжов Вячеслав Александрович Lyzhov Vyacheslav A. maggod-rnd@yandex.ru

канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник лаборатории динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

 Седов А.В. Седов Андрей Владимирович Sedov Andrei V. sedov_a.v@mail.ru

д-р физ.-мат. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

 Калинчук В.В. Калинчук Валерий Владимирович Kalinchuk Valery V. kalin@ssc-ras.ru

д-р физ.-мат. наук, заведующий лабораторией динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

 Южный научный центр РАН, Ростов-на-ДонуSouthern Scientific Center, Rostov-on Don Южный федеральный университет, Ростов-на-ДонуSouthern Federal University, Rostov-on Don 30 03 2019 16 1 66 72 15 03 2019 22 03 2019 30 03 2019 Copyright (c) 2019 Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Анджикович И.Е., Лыжов В.А., Седов А.В., Калинчук В.В. 2019 Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Анджикович И.Е., Лыжов В.А., Седов А.В., Калинчук В.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

A method of low-frequency diagnostics of internal inhomogeneities, based on the analysis of the parameters of the surface wave field created by shock, is proposed. For the processing of the recorded signal, a bispectralapproach has been used, based on the use of optimal orthogonal signal expansions on a basis that is adaptively tuned by the training set. A series of experimental studies has been conducted to investigate the possibility of using this method for identifying inhomogeneities (cracks, inclusions). The influence of boundary conditions on the possibility of identifying inhomogeneitieshas been investigated. The results of experiments showed that the use of the proposed method provides a clear recognition of the type of defect in the diagnostic space of images.

Исследована задача идентификации неоднородностей по параметрам поверхностного волнового поля. Предложен эффективный подход к обработке регистрируемых сигналов. Метод основан на использовании оптимальных разложений сигналов по базису, адаптивно настраиваемому по обучающей выборке. Исследовано влияние граничных условий на возможность идентификации неоднородностей.

 дефект неразрушающий контроль поверхностное волновое поле биспектральный подход defect nondestructive testing surface wave field bispectral approach Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ в рамках научных проектов (проекты 18-38-00871-мол_а, 18-08-01012). Методы неразрушающих испытаний / Под ред. Р. Шарпа. М.: Мир, 1972. 494 с. . Mir, Moscow, 1972. (In Russian)] Неразрушающие методы контроля / Под ред. В.Я. Кершенбаума. М.: Наука и техника, 1992. 656 с. . Nauka i tekhnika, Moscow, 1992. (In Russian)] Есипов Ю.В., Мухортов В.М., Калинчук В.В. Испытательная установка для анализа деформации моделей трехмерных конструкций // Измерительная техника. 2008. № 10. С. 39–42. . Izmeritel'naya tekhnika , 2008, no. 10, pp. 39–42. (In Russian)] Есипов Ю.В., Мухортов В.М., Калинчук В.В., Анджикович И.Е. О возможности раннего диагноза состояния стержневых конструкций с применением сегнетоэлектрических датчиков динамической деформации // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2010. № 4. С. 29–35. . Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva , 2010, no. 4, pp. 29–35. (In Russian)] Акопьян В.А., Черпаков А.В., Рожков Е.В., Соловьев А.Н. Интегральный диагностический признак идентификации повреждений в элементах стержневых конструкций // Контроль. Диагностика. 2012. № 7. С. 50–56. . Kontrol'. Diagnostika , 2012, no 7, pp. 50–56. (In Russian)] Капцов А.В., Шифрин Е.И., Шушпанников П.С. Определение параметров плоской эллиптической трещины в изотропном линейно упругом теле по результатам одного испытания на одноосное растяжение // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2012. № 4. С. 71–88. . Izvestiya Rossiyskoy akademii nauk. Mekhanika tverdogo tela , 2012, no. 4, pp. 71–88. (In Russian)] Бочарова О.В., Лыжов В.А., Анджикович И.Е. Некоторые особенности волновых полей на поверхности тел, ослабленных наличием дефектов // Вестник Южного научного центра РАН. 2013. Т. 9. № 2. С. 11–15. . Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra RAN , 2013, vol. 9, no. 2, pp. 11–15. (In Russian)] Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Ворович Е.И. К проблеме исследования поверхностных волновых полей с помощью тонкопленочных сегнетоэлектрических датчиков // Вестник Южного научного центра РАН. 2015. Т. 11. № 1. С. 30–35. . Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra RAN , 2015, vol. 11, no. 1, pp. 30–35. (In Russian)] Соловьев А.Н., Соболь Б.В., Васильев П.В. Ультразвуковая локация внутренних трещиноподобных дефектов в составном упругом цилиндре с применением аппарата искусственных нейронных сетей // Дефектоскопия. 2016. Т. 52. № 3. С. 3–9. . Defektoskopiya , 2016, vol. 52, no 3, pp. 3–9. (In Russian)] Седов А.В. Моделирование объектов с дискретно-распределенными параметрами: декомпозиционный подход. М.: Наука, 2010. 438 с. . Nauka, Moscow, 2010. (In Russian)] Бочарова О.В., Седов А.В., Анджикович И.Е., Калинчук В.В. Об одном методе идентификации дефектов, основанном на контроле структуры и особенностей поверхностных волновых полей // Дефектоскопия. 2016. Т. 52. №7. С. 21–28. . Defektoskopiya , 2016, vol. 52, no. 7, pp. 21–28. (In Russian)] Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Седов А.В., Калинчук В.В. Возможности биспектрального подхода к обработке сигнала // Измерительная техника. 2017. № 9. С. 62–65. . Izmeritel'naya tekhnika , 2017, no 9, pp. 62–65. (In Russian)] Sedov A.V., Kalinchuk V.V., Bocharova O.V. Adaptive-spectral method of monitoring and diagnostic observability of static stresses of elements of mechanical constructions. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Сер. "Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering - Mechanical Engineering" 2017. С. 082043. Бочарова О.В., Седов А.В., Анджикович И.Е., Калинчук В.В. Об эффективном методе обработки сигнала в задачах низкочастотной дефектоскопии // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016. № 4. С. 20–25. . Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva , 2016, no. 4, pp. 20–25. (In Russian)]