On efficient method of signal processing in problems of low-frequency defetoscopy

Authors

  • Bocharova O.V. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Sedov A.V. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Andjikovich I.E. Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Kalinchuk V.V. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation

UDC

539.3/620.179.163

Abstract

A method for low-frequency diagnostics of internal inhomogeneities is proposed, based on the analysis of the surface wave field parameters, created by impact action. Multifunctional measuring complex, allowing carrying out research, comparing signals and constructing spectral characteristics by using sensors of various types, has been created to conduct a series of experimental investigations. For the processing of the recorded signal a bispectral method is applied based on using the optimal orthogonal expansions of the signal by its basis, adaptively set up on the training sample. A series of experimental studies has been carried out to investigate the possibility of using bispectral method to indentify the size and depth of the cracks. The experimental results have shown that the usage of the proposed method provides a clear recognition of the size and depth of the bedding cracks in the diagnostic space of images.

Keywords:

defect, nondestructive testing, surface wave field, bispectral method

Funding information

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (проекты 16-48-230068_р_юг_а, 14-08-01213, 16-01-00647).

Author info

  • Olga V. Bocharova

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

  • Andrey V. Sedov

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

  • Igor E. Andjikovich

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

  • Valeriy V. Kalinchuk

    д-р физ.-мат. наук, заместитель председателя по науке Южного научного центр РАН

References

  1. Методы неразрушающих испытаний / Под ред. Р.Шарпа. М.: Мир, 1972. 494 с. [Sharp R. (ed.) Metody nerazrushayushchikh ispytaniy [Methods of non-destructive testing]. Moscow, Mir Pub., 1972, 494 p. (In Russian)]
  2. Неразрушающие методы контроля / Под ред. В. Я. Кершенбаума. М., Наука и техника, 1992. 254 с. [Kershenbaum V.Ya. (ed.) Nerazrushayushchie metody kontrolya [Non-destructive testing methods]. Moscow, Nauka i tekhnika Pub., 1992, 254 p. (In Russian)]
  3. Калинчук В.В., Полякова И.Б. О вибрации штампа на поверхности предварительно напряженного полупространства // Прикладная механика. 1982. Т. 18. № 6. С. 22-27. [Kalinchuk V.V., Polyakova I.B. O vibratsii shtampa na poverkhnosti predvaritel'no napryazhennogo poluprostranstva [About the vibration die on the surface of the half-space prestressed]. Prikladnaya mekhanika [J. of Applied Mechanics], 1982, vol. 18, no. 6, pp. 22-27. (In Russian)]
  4. Белянкова Т.И., Калинчук В.В. О взаимодействии осциллирующего штампа с предварительно напряженным полупространством // Прикладная математика и механика. 1993. Т. 57. № 4. С. 123-134. [Belyankova T.I., Kalinchuk V.V. O vzaimodeystvii ostsilliruyushchego shtampa s predvaritel'no napryazhennym poluprostranstvom [On the interaction of the oscillating die with prestressed half]. Prikladnaya matematika i mekhanika [Applied Mathematics and Mechanics], 1993, vol. 57, no. 4, pp. 123-134. (In Russian)]
  5. Белянкова Т.И., Калинчук В.В. Динамика массивного тела, взаимодействующего с предварительно напряженным полупространством // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 1994. № 6. С. 83-94. [Belyankova T.I., Kalinchuk V.V. Dinamika massivnogo tela, vzaimodeystvuyushchego s predvaritel'no napryazhennym poluprostranstvom [Dynamics of a massive body interacting with a half-space prestressed]. Izvestiya Rossiyskoy akademii nauk. Mekhanika tverdogo tela [Proc. of the Russian Academy of Sciences. Mechanics of rigid body], 1994, no. 6, pp. 83-94. (In Russian)]
  6. Ахтямов А.М., Каримов А.Р. Диагностирование полости в призматической балке // Дефектоскопия. 2013. № 3. С. 15-20. [Akhtyamov A.M., Karimov A.R. Diagnostirovanie polosti v prizmaticheskoy balke [Diagnosing a cavity in a prismatic beam]. Defektoskopiya [Defectoscopy], 2013, no. 3, pp. 15-20. (In Russian)]
  7. Bocharova O.V. On inverse problems of identification the cavity in the elastic cylinder // Journal of Physics: Conference Series. 2014. Vol. 490. No. 1. P. 012057, doi: 10.1088/1742-6596/490/1/012057
  8. Есипов Ю.В., Мухортов В.М., Калинчук В.В. Испытательная установка для анализа деформации моделей трехмерных конструкций // Измерительная техника. 2008. № 10. С. 39-42. [Esipov Yu.V., Mukhortov V.M., Kalinchuk V.V. Ispytatel'naya ustanovka dlya analiza deformatsii modeley trekhmernykh konstruktsiy [The test setup for the analysis of deformation of three-dimensional structural models]. Izmeritel'naya tekhnika [Measuring equipment], 2008, no. 10, pp. 39-42. (In Russian)]
  9. 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. [Akop'yan V.A., Cherpakov A.V., Rozhkov E.V., Solov'ev A.N. Integral'nyy diagnosticheskiy priznak identifikatsii povrezhdeniy v elementakh sterzhnevykh konstruktsiy [Integrated diagnostic feature in the identification of core damage structural elements]. Kontrol'. Diagnostika [Control. Diagnostics], 2012, no. 7, pp. 50-56. (In Russian)]
  10. 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. [Bocharova O.V., Lyzhov V.A., Andzhikovich I.E. Nekotorye osobennosti volnovykh poley na poverkhnosti tel, oslablennykh nalichiem defektov [Some features of wave fields on the surface of the body, weakened by the presence of defects]. Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra RAN [Bull. of the Southern Research Center of the RAS], 2013, vol. 9, no. 2, pp. 11-15. (In Russian)]
  11. Седов А.В. Моделирование объектов с дискретно-распределенными параметрами: декомпозиционный подход. М.: Наука, 2010. 438 с. [Sedov A.V. Modelirovanie ob"ektov s diskretno-raspredelennymi parametrami: dekompozitsionnyy podkhod [Modeling objects with discrete distributed parameters: decomposition approach]. Moscow, Nauka Pub., 2010, 438 p. (In Russian)]
  12. 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. [Bocharova O.V., Andzhikovich I.E., Vorovich E.I. K probleme issledovaniya poverkhnostnykh volnovykh poley s pomoshch'yu tonkoplenochnykh segnetoelektricheskikh datchikov [To study the problem of surface wave fields using ferroelectric thin film sensors]. Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra RAN [Bull. of the Southern Research Center of the RAS], 2015, vol. 11, no. 1, pp. 30-35. (In Russian)]
  13. Бочарова О.В., Седов А.В., Анджикович И.Е., Калинчук В.В. О моделировании поверхностных волновых полей в средах с неоднородностями // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2015. № 4. С. 33-36. [Bocharova O.V., Sedov A.V., Andzhikovich I.E., Kalinchuk V.V. O modelirovanii poverkhnostnykh volnovykh poley v sredakh s neodnorodnostyami [On the modeling of surface wave fields in media with inhomogeneities]. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva [Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation], 2015, no. 4, pp. 33-36. (In Russian)]
  14. 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. [Bocharova O.V., Sedov A. V., Andzhikovich I.E., Kalinchuk V.V. Ob odnom metode identifikatsii defektov, osnovannom na kontrole struktury i osobennostey poverkhnostnykh volnovykh poley [A method for identifying defects, based on the control of the structure and characteristics of the surface wave fields]. Defektoskopiya [Defectoscopy], 2016, vol. 52, no. 7, pp. 21-28. (In Russian)]

Downloads

Issue

Pages

20-25

Section

Article

Dates

Submitted

December 16, 2016

Accepted

December 17, 2016

Published

December 22, 2016

How to Cite

[1]
Bocharova, O.V., Sedov, A.V., Andjikovich, I.E., Kalinchuk, V.V., On efficient method of signal processing in problems of low-frequency defetoscopy. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2016, № 4, pp. 20–25.

Similar Articles

1-10 of 374

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>