Мельник Н. П. Розвиток методу магнетопружної акустичної емісії для діагностування стану тривалоексплуатованих феромагнетних елементів конструкцій

Дисертаційна робота спрямована на розв’язання важливої науково-технічної задачі, а саме – розвиток методу діагностування стану тривалоексплуатованих феромагнетних елементів конструкцій за параметрами сигналу магнетопружної акустичної емісії (МАЕ). Підхід ґрунтується на аналізі механізму генерування МАЕ, виборі та обґрунтуванні статистичної моделі зареєстрованого сигналу, його інформативних параметрів, розробленні ефективних алгоритмів опрацювання та методики діагностування феромагнетних об’єктів. На основі енергетичного підходу розвинуто математичну модель руху 90°-ної доменної стінки під час перемагнечення феромагнетика. Встановлено зв’язок параметрів стрибка 90°-ної доменної стінки з параметрами сигналу МАЕ та досліджуваного феромагнетика. Виділено характерні ознаки сигналу МАЕ, зокрема, випадковість появи у часі окремих подій, обмеженість у часі, випадковість амплітуди. Розвинуто модель сигналу магнетопружної акустичної емісії у рамках статистичної моделі випадкового імпульсного потоку. Виокремлені імпульсні, часові та спектральні характеристики імпульсного сигналу на виході первинного п’єзоелектричного перетворювача. Запропоновано та обґрунтовано інформативні параметри сигналу МАЕ, алгоритми їх оцінювання та здійснено експериментальну верифікацію. Виявлено високу чутливість даних параметрів до структурних змін феромагнетного матеріалу, впливу фізико-хімічних і механічних чинників, параметрів перемагнечувального поля. На основі запропонованих інформативних параметрів сигналу МАЕ розроблено методику діагностування напруженого стану феромагнетних матеріалів та здійснено її експериментальну апробацію на тривалоексплуатованих трубних сталях, що дало можливість виявляти зони залишкових напружень і на практиці забезпечити похибку діагностування не більше 11%. Результати досліджень впроваджено для МАЕ-діагностування об’єктів довготривалої експлуатації філій “Магістральні нафтопроводи “Дружба” ПАТ “Укртранснафта” та “Управління магістральних газопроводів ПРИКАРПАТТРАНСГАЗ”.