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 892 10.31429/vestnik-17-1-1-49-56 Научная статья Original article Физика Physics Об одном методе идентификации расслоений в композиционных материалах One method for identifying of laminations in composite materials 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 лаборатории динамики неоднородных структур 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 Andrey V. sedov_a.v@mail.ru

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

 Калинчук В.В. Калинчук Валерий Владимирович Kalinchuk Valery V. vkalin415@mail.ru

д-р физ.-мат. наук, член-корреспондент РАН, заведующий отделом механики, математики и нанотехнологий 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 31 03 2020 17 1 49 56 04 03 2020 17 03 2020 31 03 2020 Copyright (c) 2020 Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Лыжов В.А., Седов А.В., Калинчук В.В. 2020 Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Лыжов В.А., Седов А.В., Калинчук В.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The problem of identifying hidden inhomogeneities in composite materials has been investigated. An effective approach has been proposed that allows recognizing the presence of heterogeneity and determining its type, based on monitoring changes in the parameters of surface wave fields. To increase the informativeness of the wave field, an original method has been developed that allows capturing minor differences in wave fields. This method is based on the use of optimal signal expansions on a basis that is adaptively tuned to the maximum possible sensitivity to heterogeneity characteristics. A series of experimental studies was conducted to investigate the possibility of using this approach to identify heterogeneities in a sandwich composite. The possibility of recognizing the presence and type of heterogeneity (separation of fiberglass, rigid inclusions) from the reflected and transmitted wave field has been investigated. The experimental results showed that using of the proposed approach provides a clear recognition of the type of heterogeneity in the diagnostic space of images. When recognizing the presence of heterogeneity and determining its type in a sandwich composite, the transmitted wave field is more informative.

Исследована задача идентификации скрытых неоднородностей в композиционных материалах. Предложен эффективный подход, позволяющий распознавать наличие неоднородности и определять ее тип по параметрам поверхностного волнового поля. Исследована возможность распознавания наличия неоднородности по отраженному и по прошедшему волновому полю.

 неоднородность неразрушающий контроль поверхностное волновое поле композиционный материал heterogeneity non-destructive testing surface wave field composite material Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научных проектов: 18-38-00871-мол_а, 18-08-01012, 19-48-230042-р_а. Панин В.Ф., Гладков Ю.А. Конструкции с заполнителем. М.: Машиностроение, 1991. 272 с. . Mashinostroenie, Moscow, 1991. (In Russian)] Панин В.Ф. Конструкции с сотовым заполнителем. М.: Машиностроение, 1982. 152 с. . Mashinostroenie, Moscow, 1982. (In Russian)] Прохоров Б.Ф., Кобелев В.Н. Трехслойные конструкции в судостроении. Л.: Судостроение, 1972. 334 с. . Sudostroenie, Leningrad, 1972. (In Russian)] Крысин В.Н. Слоистые клееные конструкции в самолетостроении. М.: Машиностроение, 1980. 228 с. . Mashinostroenie, Moscow, 1980. (In Russian)] Неразрушающие методы контроля / Под ред. В. Я. Кершенбаума. М.: Наука и техника, 1992. 254 с. . Nauka i tekhnika, Moscow, 1992. (In Russian)] Boopathy G., Surendar G., Nema A. Review on non-destructive testing of composite materials in aircraft applications // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017. Vol. 8. Iss. 8. P. 1334–1342. 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)] 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)] Dervilis N., Choi M., Taylor S.G., Barthorpe R.J., Park G., Farrar C.R., Worden K. On damage diagnosis for a wind turbine blade using pattern recognition // Journal of Sound and Vibration. 2014. Vol. 333. Iss. 6. P. 1833–1850. Бочарова О.В., Анджикович И.Е., Лыжов В.А., Седов А.В., Калинчук В.В. О возможностях биспектрального подхода к обработке сигнала в задачах низкочастотной дефектоскопии // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2019. Т. 16. № 1. С. 66–72. . Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva , 2019, vol. 16, no. 1, pp. 66–72. (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. Т. 7. № 4. С. 29–35. . Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva , 2010, vol. 7, no. 4, pp. 29–35. (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)]