УДК 620.179.16
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ СВАРНОГО ШВА ТОНКОСТЕННОЙ
ТИТАНОВОЙ ОБОЛОЧКИ С ИНДИКАТОРОМ НЕПРОВАРА
© 2021 г. Р.Р. Исхужин1, В.Н. Борисов1,*, В.Г. Атавин1, А.А. Узких1, К.К. Хафизова1
1Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский Федеральный Ядерный Центр —
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забаба-
хина», Россия 456770 Снежинск, Челябинская область, ул. Васильева, 13, а/я 245
*E-mail: bvn@vniitf.ru
Поступила в редакцию 04.11.2020; после доработки 25.12.2020
Принята к публикации 25.12.2020
Рассмотрена методология ультразвукового контроля качества сварного шва тонкостенных оболочек из титанового
сплава толщиной 0,6 мм. Выполнен обзор публикаций, посвященных вопросам возбуждения и распространения волн
Лэмба и практическим задачам УЗК тонкостенных изделий. Решена задача выявления слипаний (участков сварного шва
с непроваром, хорошо проводящих ультразвуковые волны, но не обеспечивающих механической прочности). Предложе-
но в качестве индикатора непровара сварного шва использовать угловую проточку. Выполнен анализ распространения в
материале различных мод волн Лэмба, выбраны оптимальные параметры контроля. Высокая информативность сигнала
достигнута с применением вейвлет-анализа и прецизионных цифровых фильтров с малым шагом. Выполнен анализ
дефектограмм сварного шва, содержащего дефектные и бездефектные участки. Результаты ультразвукового сканирова-
ния сопоставлены с данными металлографии.
Ключевые слова: акустические методы, дефектоскопия, ультразвуковой контроль, волны Лэмба, сварной шов, дис-
персионный анализ, мода, слипание, проточка.
DOI: 10.31857/S0130308221020032
ВВЕДЕНИЕ
В различных отраслях промышленности (в частности, в атомной технике) применяются тонко-
стенные оболочки ответственного назначения. К сварным швам (СШ) таких оболочек предъявля-
ются жесткие требования по прочности и, соответственно, бездефектности. С целью обеспечения
контроля качества СШ разрабатываются специализированные методики и системы ультразвуково-
го контроля (УЗК). При этом к наиболее сложным СШ, с точки зрения УЗК, относятся швы с под-
кладными кольцами и выполненные из материалов, склонных к образованию слипаний участ-
ков СШ, хорошо проводящих ультразвуковые волны, но не обеспечивающих механической проч-
ности. В статье приведены методические решения УЗК СШ криволинейной оболочки из сплава
ВТ-20, осложненного перечисленными факторами.
ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ
Оболочка изготовлена из двух полусфер толщиной 0,6 мм, выполненных из титанового сплава
ВТ-20. Сварка выполнена электронно-лучевым методом. Под сварной шов установлено подклад-
ное кольцо сечением 2×0,6 мм, ограничивающее выход электронного луча на внутреннюю поверх-
ность. Исходя из требуемых прочностных характеристик оболочки, СШ должен быть проварен на
полную глубину с допускаемым внедрением в подкладное кольцо, но без выхода на внутреннюю
поверхность.
ВОЛНОВОЙ АНАЛИЗ
В УЗК листов, труб и оболочек наиболее эффективно используются волны Лэмба. Значитель-
ный научный и практический интерес к проведению неразрушающего контроля качества изделий
с использованием данного типа волн демонстрирует большое количество публикаций, посвящен-
ных как вопросам возбуждения и распространения волн Лэмба, так и практическим задачам УЗК
с их использованием [1―81]. Из работ по этой теме, опубликованных в России, следует выделить
ставшие уже классическими труды [1―8], диссертационные работы [9, 10], а также публикации
[11―18], в которых представлен обзор большого количества источников, посвященных данной
проблеме. Из зарубежных публикаций, посвященных использованию волн Лэмба в неразрушаю-
щем контроле качества тонкостенных изделий, в перечне [3880] представлена только небольшая
Ультразвуковой контроль сварного шва тонкостенной титановой оболочки...
25
Фазовая скорость волн
Угол возбуждения волн
12 000
80
s1
s2
a1
a2
70
10 000
60
8000
50
a0
6000
s0
40
Режим контроля
30
4000
a0
20
s0
2000
Режим контроля
10
a1
s1
a2
s2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 ×106
f, Гц
×106
f, Гц
Рис. 1. Зависимости параметров волн Лэмба от частоты в сплаве ВТ-20 толщиной 0,6 мм.
подборка работ, из числа опубликованных за последний год (полные тексты публикаций [3860],
а также сборник [81] находятся в открытом доступе).
Характеристики распространения волн Лэмба в исследуемом материале описываются с
использованием дисперсионного анализа [2, 3341, 6064]. Для титанового сплава ВТ-20 тол-
щиной 0,6 мм зависимости основных параметров волн Лэмба имеют вид, представленный на
рис. 1. Из графиков рис. 1 видно, что моды, выше нулевых, распространяются при частотах от
3 МГц и более. При этом на частотах более 7 МГц зависимости углов возбуждения нулевых мод
сближаются с зависимостями углов возбуждения волн высших мод. В этой связи, для обеспече-
ния хорошей чувствительности и недопущения влияния на результат УЗК ненулевых мод (слия-
ния сигналов) выбрана частота преобразователя (ПЭП) 5 МГц. Информативная мода волны
Лэмба, на которой выполняется УЗК, и угол возбуждения для материала оболочки определены с
помощью фазированного антенного сканирования [31]. В результате анализа выбрана мода а0 и
угол возбуждения 28°.
СИСТЕМА УЗК
Как известно [7], многие сплавы при сварке имеют склонность к образованию слипаний. К
таким сплавам относятся и титановые. С целью исключения влияния слипаний на достоверность
УЗК в конструкцию СШ введена [41] проточка размером 0,13+0,025×0,13+0,025 мм. Схема разделки
шва с проточкой приведена на рис. 2. Проточка является физическим индикатором проплавления
корня СШ. Если проплавления не произошло, то проточка служит хорошим отражателем ультра-
звуковых волн.
Схема системы УЗК приведена на рис. 3, 4. Контроль выполняется в иммерсионной ванне.
Сварной шов оболочки расположен горизонтально, оболочка лежит на опоре, которая вращается
Проточка
Сварной шов
1
2
3
Рис. 2. Схема разделки шва:
1, 2 свариваемые оболочки; 3 подкладное кольцо.
Дефектоскопия
№ 2
2021
26
Р.Р. Исхужин, В.Н. Борисов, В.Г. Атавин и др.
1
2
3
4
5
φ
6
10
9
8
7
Рис. 3. Схема системы УЗК (поперечное прозвучивание):
1 — кронштейн; 2 — компьютер; 3 — дефектоскоп; 4 — иммерсионная жидкость; 5 — ванна; 6 — ПЭП; 7 — двигатель;
8 — опора; 9 оболочка; 10 СШ.
двигателем вокруг вертикальной оси, ультразвуковой пучок ПЭП направлен поперек (рис. 3) либо
вдоль (рис. 4) сварного шва с углом падения φ (∆X и ∆Y величины перемещения ПЭП для соз-
дания необходимого угла ввода УЗ волн).
СШ Дефект
ПЭП
β
Положение ПЭП
при β=28
α
Y
β
Положение ПЭП
при β=0
Х
Х
Рис. 4. Схема системы УЗК (продольное прозвучивание).
Настройка положения ПЭП относительно контролируемого изделия выполняется с помощью
механического манипулятора. Манипулятор позволяет перемещать ПЭП в трех направлениях,
изменять угол наклона в вертикальной плоскости. При поперечном прозвучивании используется
ПЭП со сферической фокусировкой, при продольном — с цилиндрической при ориентации фокус-
ной линии поперек шва. Поперечное прозвучивание позволяет выявлять непровары СШ и трещи-
ны, ориентированные преимущественно вдоль сварного шва, продольное — поры и трещины,
ориентированные преимущественно поперек сварного шва.
Перед выполнением УЗК выполняется настройка чувствительности дефектоскопа и установка
геометрического положения ПЭП. Для этого используются испытательные образцы, изготовлен-
ные по КД контролируемых изделий. СШ испытательных образцов выполнены на различных
режимах сварки, обеспечивающих локальные непровары. Для настройки чувствительности УЗК
на сварном шве испытательных образцов выполнены калибровочные отверстия со сферическим
дном диаметром 1 мм, глубиной 0,4 мм, залитые эпоксидным компаундом. Настройка геометриче-
ского положения ПЭП при поперечном прозвучивании выполняется по максимуму эхо-сигнала от
непровара (проточки). При продольном прозвучивании настройка положения ПЭП выполняется по
максимуму эхо-сигнала от отверстия. Настройка дефектоскопов по калибровочным отверстиям
используется достаточно широко и рассмотрена, например, в [82, 83].
Дефектоскопия
№ 2
2021
Ультразвуковой контроль сварного шва тонкостенной титановой оболочки...
27
2
3
4
5
1
6
F
Рис. 5. Схема настройки ПЭП по шарику:
1 — ПЭП; 2 — шаблон; 3 — шарик; 4 — ферромагнитная проволока; 5 — постоянный магнит; 6 — стенка ванны.
Уровень эхо-сигнала от калибровочных отверстий при первичной аттестации и периодическом
освидетельствовании испытательных образцов оценивается сравнением эхо-сигналов от отверстия
и от стандартного отражателя. В качестве стандартного отражателя используется стальной шарик
диаметром 1 мм [84]. Шарик (поз. 3 рис. 5) крепится к проволоке поз. 4 за счет намагничивания
либо при помощи пайки или сварки. Шаблон поз. 2 используется при предварительной установке
положения ПЭП относительно шарика (F — фокусное расстояние ПЭП). Окончательная юстиров-
ка выполняется по максимуму эхо-сигнала от шарика последовательными перемещениями ПЭП в
трех плоскостях.
Контроль СШ оболочки выполняется с помощью дефектоскопа Р163-Л8, имеющего расширен-
ные возможности работы с волнами Лэмба. В частности, в программное обеспечение прибора
включена функция анализа сигналов волн одновременно по времени и частоте (вейвлет-анализ).
Это позволяет детализировать частотно-скоростные зависимости мод для правильного подбора
фильтров. Прецизионная фильтрация сигналов осуществляется по частоте с шагом 1 МГц и по
времени с шагом 10 нс.
ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОНТРОЛЯ
Возможности УЗК оценивались путем сканирования СШ, выполненных на разных режимах
сварки (имеющих различную глубину провара). Результаты ультразвукового сканирования сопо-
ставляли с данными металлографического анализа СШ. Участки шва с непроваром разламывали
вдоль, на проваренных участках делали поперечные шлифы. Фотографии шлифов характерных
дефектов приведены на рис. 6.
а
б
в
Рис. 6. Фотографии шлифов дефектов СШ:
а — поперечный шлиф, пора диаметром 0,1 мм; б — продольный разлом, непровар 0,3 мм; в — поперечный шлиф, качественный СШ.
На рис. 7 показана дефектограмма СШ с различными режимами сварки, полученная при
поперечном прозвучивании. Уровень УЗ сигнала на дефектограмме в зонах непровара (режимы
сварки: 0 мА; 1,5 мА) значительно превышает уровень сигнала в зонах провара. Сигнал от кали-
бровочного отверстия на дефектограмме не виден, поскольку при настройке на максимум сигна-
ла от непровара, отверстие вышло из зоны распространения УЗ пучка. Дефектограмма СШ при
продольном прозвучивании показана на рис. 8. На дефектограмме выделяются всплески сигнала
от калибровочного отверстия и поры диаметром 0,3 мм. В правой части дефектограммы наблю-
Дефектоскопия
№ 2
2021
28
Р.Р. Исхужин, В.Н. Борисов, В.Г. Атавин и др.
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0
400
800
1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600
Выборка
Рис. 7. Дефектограмма СШ при поперечном прозвучивании.
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500
Выборка
Рис. 8. Дефектограмма СШ при продольном прозвучивании.
дается серия всплесков от скопления пор меньшего диаметра, а также шум от поверхности
(чешуйчатости) СШ.
Метрологическая оценка чувствительности методики УЗК показала, что она позволяет при
продольном и поперечном сканировании СШ выявлять с достоверностью не хуже 0,95 участки с
непроваренной проточкой протяженностью от 0,3 мм и поры диаметром от 0,3 мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты работы показали эффективность применения проточки в качестве индикатора
непровара при УЗК сплавов, склонных к слипанию. Проточка размером 0,13+0,025×0,13+0,025 мм уве-
ренно выявляется волной Лэмба а0 с помощью сферически сфокусированного преобразователя на
частоте 5 МГц. Высокая информативность сигнала волн достигнута с применением вейвлет-ана-
лиза и прецизионных цифровых фильтров с малым шагом ― 1 МГц по частоте и 10 нс по времени.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М.: Издательство иностранной лите-
ратуры, 1957. 726 с.
2. Викторов И.А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике.
М.: Наука, 1966. 169 с.
3. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 343 c.
4. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухорукий А.П. Теория волн. М.: Наука, 1979. 384 с.
5. Кайно Г. Акустические волны. М.: Мир, 1990. 656 с.
6. Крауткремер И., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. М.: Металлургия, 1991.
340 с.
Дефектоскопия
№ 2
2021
Ультразвуковой контроль сварного шва тонкостенной титановой оболочки...
29
7. Щербинский В.Г., Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных соединений / 3-е изд., перераб.
и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 496 с.
8. Неразрушающий контроль / Справочник. В 8 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 3. И.Н. Ермолов,
Ю.В. Ланге. Ультразвуковой контроль. 2-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2008. 864 с.
9. Дерябин А.А. Разработка критериев оценки типов дефектов сварных соединений тонкостен-
ных труб волнами Лэмба. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
М.: Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2008. 113 с.
10. Лошицкий А.Р. Теоретические исследования распространения волн Лэмба в упругих пластинах.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: ЗАО ЦНИИОМТП, 2001.
121 с.
11. Коробов A.И., Изосимова М.Ю. Нелинейные волны Лэмба в металлической пластинке с дефек-
тами // Акустический журнал. 2006. Т. 52. № 5. С. 683692.
12. Кузнецов С.В. Волны Лэмба в анизотропных пластинах (обзор) // Акустический журнал. 2014.
Т. 60. № 1. С. 90―100.
13. Ильяшенко А.В., Кузнецов С.В. Теоретические аспекты применения волн Лэмба в неразрушаю-
щей диагностике слоистых анизотропных сред // Дефектоскопия. 2017. № 4. С. 3―21.
14. Перов Д.В., Ринкевич А.Б. Локализация отражателей в пластинах при ультразвуковом контроле
волнами Лэмба // Дефектоскопия. 2017. № 4. С. 2741.
15. Бурков М.В., Еремин А.В., Любутин П.С., Бяков А.В., Панин С.В. Применение ультразвуковой
методики с использованием волн Лэмба для контроля состояния образцов алюминиевого сплава
В96ц3Т12 // Дефектоскопия. 2017. № 12. С. 315.
16. Казаков В.В. Обнаружение и определение положения трещины в пластине нелинейно-модуля-
ционным методом с использованием волн Лэмба // Известия высших учебных заведений. Радиофизика.
2018. Т. 61. № 7. С. 555565.
17. Бурков М.В., Любутин П.С., Бяков А.В. Применение ультразвуковой методики с использованием
волн Лэмба для обнаружения малозаметных ударных повреждений углепластиков // Дефектоскопия.
2019. № 2. С. 315.
18. Авершьева А.В., Кузнецов С.В. Численное моделирование распространения волн Лэмба в изо-
тропном слое // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. 2019.
Т. 15. № 2. С. 1423.
19. Бархатов В.А. Развитие методов ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений // Дефек-
тоскопия. 2003. № 1. С. 28―55.
20. Алешин Н.П., Дерябин А.А. Разработка критериев оценки типов дефектов сварных соединений
тонкостенных труб волнами Лэмба // Контроль. Диагностика. 2008. № 2. С. 30―33.
21. Буркин С.П., Серебряков А.В., Марков А.Д., Серебряков А.В. Совершенствование техники уль-
тразвукового контроля труб малого диаметра // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012.
Т. 78. № 12. С. 45―49.
22. Дерябин А.А., Ремизов А.Л., Прилуцкий М.А. Твердотельная модель дифракции волн Лэмба при
наличии трещиноподобных дефектов // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук.
2013. № 11-1. С. 98―106.
23. Дерябин А.А., Ремизов А.Л., Прилуцкий М.А. Твердотельная модель дифракции волн Лэмба при
наличии объемных дефектов // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013.
№ 12-1. С. 77―82.
24. Бурков М.В., Панин С.В., Бяков А.В., Любутин П.С., Еремин А.В. Применение ультразвукового
метода с использованием волн Лэмба для контроля состояния алюминиевых сплавов. Ч. 1. Статические
механические испытания // Известия высших учебных заведений. Физика. 2015. Т. 58. № 6-2.
С. 25―30.
25. Бурков М.В., Панин С.В., Бяков А.В., Любутин П.С., Еремин А.В. Применение ультразвукового
метода с использованием волн Лэмба для контроля состояния алюминиевых сплавов. Ч. 2. Цикличе-
ские механические испытания // Известия высших учебных заведений. Физика. 2015. Т. 58. № 6-2.
С. 31―35.
26. Копытов Д.В., Кузнецов М.Н., Бабенков М.В., Гуревич Д.В. Опыт применения ультразвукового
сканирования с помощью волн Лэмба при контроле днищ резервуаров // Автоматизация, телемеханиза-
ция и связь в нефтяной промышленности. 2015. № 12. С. 4―6.
27. Муравьева О.В., Муравьев В.В. Методические особенности использования SH-волн и волн
Лэмба при оценке анизотропии свойств листового проката // Дефектоскопия.
2016.
№ 7.
С. 3―11.
28. Муравьев В.В., Муравьева О.В., Волкова Л.В. Влияние анизотропии механических свойств тон-
колистного стального проката на информационные параметры волн Лэмба // Сталь. 2016. № 10.
С. 75―79.
29. Евдокимов А.А. Распределение и движение корней дисперсионного уравнения для волн Лэмба в
комплексной плоскости // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического
сотрудничества. 2017. №3. С. 30―37.
Дефектоскопия
№ 2
2021
30
Р.Р. Исхужин, В.Н. Борисов, В.Г. Атавин и др.
30. Нирбхай М., Диксит А., Мисра Р.К. Моделирование методом конечных элементов распростра-
нения волн Лэмба в 3D-пластинах и латунных трубах для обнаружения повреждений // Дефектоскопия.
2017. № 4. С. 81.
31. Исхужин Р.Р., Атавин В.Г. Определение оптимального угла возбуждения волн Лэмба с при-
менением фазированной антенной решетки / XXI Всероссийская конференция по неразрушающему
контролю и технической диагностике: сборник трудов. М.: Издательский дом «Спектр», 2017.
364 с.: ил.
32. Gurevich S.Yu., Petrov Yu.V., Golubev E.V. Thickness Gauging of Thin Metalware with Ultrasound
Excited by Laser Nanopulses // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2018. V. 54. No. 3. P. 147—150.
[Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Голубев Е.В. Измерение толщины тонких металлоизделий с помощью
ультразвука, возбуждаемого лазерными наноимпульсами // Дефектоскопия. 2018. № 3. С. 3―6.]
33. Зе-Ю Дон, Хай-Тао Ван, Сиань-Мин Ян, Синь Ли, Джун Шу, Мэн Хао Цзян. Исследование по
оценке толщины корабельных палубных балок методом на основе волн Лэмба // Дефектоскопия. 2020.
№ 7. С. 10―20.
34. Григорьевский В.И., Козлов А.И., Плесский В.П., Терешков В.П. Расчет дисперсионных кривых
мод Лэмба в пластинах ниобата лития YZ-среза // Акустический журнал. 1985. Т. 37. № 1. С. 42―44.
35. Бархатов В.А. Решение одномерной обратной акустической задачи с учетом дисперсии скоро-
сти звука и частотно-зависимого затухания волн // Дефектоскопия. 2009. № 1. С. 40―53.
36. Терентьев Д.А., Попков Ю.С. Определение параметров дисперсионных кривых волн Лэмба при
помощи преобразования Хафа спектрограммы АЭ-сигнала // Дефектоскопия. 2014. № 1. С. 25―36.
37. Захаров Д.Д. Параметрический анализ комплексных дисперсионных кривых изгибных волн Лэмба
для слоистых пластин в низкочастотном диапазоне // Акустический журнал. 2018. Т. 64. № 4. С. 395―410.
38. Hu Y., Zhu Y., Tu X., Lu J., Li F. Dispersion curve analysis method for Lamb wave mode separation //
Structural Health Monitoring. 2020. 19(5). Р. 1590-1601. https://doi.org/10.1177/1475921719890590
39. Zima B., Kedra R. Numerical study of concrete mesostructure effect on lamb wave propagation //
Materials. 2020. 13(11). https://doi.org/10.3390/ma13112570
40. Zhang Y., Qian Z., Wang B. Modes control of lamb wave in plates using meander-line electromagnetic
acoustic transducers // Applied Sciences (Switzerland). 2020. 10 (10). https://doi.org/10.3390/app10103491
41. Iskhuzhin R. R., Borisov V. N., Atavin V. G., Uzkikh A. A. Khafizova K. K. Ultrasonic testing of thin-
walled titanium weld joint with adhesion detector // Journal of Physics: Conference Series. V. 1636.
The XXII Russian National Conference on Non-Destructive Testing and Technical Diagnostics
«Transformation of Non-Destructive Testing and Technical Diagnostics in the Era of Digitalization. Society
Security in a Changing World» RNCNDTTD (2020) 3―5 March 2020, Moscow, Russian Federation.
https://doi.org/10.1088/1742-6596/1636/1/012004
42. Gao F., Wang L., Hua J., Lin J., Mal A. Application of Lamb wave and its coda waves to disbond
detection in an aeronautical honeycomb composite sandwich // Mechanical Systems and Signal Processing.
2021. V. 146. P. 107063. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2020.107063
43. He J., Huo H., Guan X., Yang J. A Lamb wave quantification model for inclined cracks with
experimental validation // Chinese Journal of Aeronautics. 2020. https://doi.org/10.1016/j.cja.2020.02.010
44. Hua J., Cao X., Yi Y., Lin J. Time-frequency damage index of Broadband Lamb wave for corrosion
inspection // Journal of Sound and Vibration. V. 464. P. 114985. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2019.114985
45. Zhang Z., Pan H., Wang X., Lin Z. Machine learning-enriched lamb wave approaches for automated
damage detection // Sensors (Switzerland). 2020. 20 (6). P. 1790. https://doi.org/10.3390/s20061790
46. Zhu W.G., Li Y.F., Guan L.Q., Wan X.L., Yu H.Y., Liu X.Z. Micro-crack detection of nonlinear Lamb
wave propagation in three-dimensional plates with mixed-frequency excitationyg // Chinese Physics B. 29 (1).
P. 014302. https://doi.org/10.1088/1674-1056/ab5931
47. Jiao P., Egbe K.-J.I., Xie Y., Matin Nazar A., & Alavi A.H. Piezoelectric Sensing Techniques in
Structural Health Monitoring: A State-of-the-Art Review // Sensors (Switzerland). 2020. 20 (13). P. 3730.
https://doi.org/10.3390/s20133730
48. Rébillat M., Mechbal N. Damage localization in geometrically complex aeronautic structures using
canonical polyadic decomposition of Lamb wave difference signal tensors // Structural Health Monitoring.
2020. 19 (1). P. 305―321. https://doi.org/10.1177/1475921719843453
49. Wan T., Chang J., Zeng X., Li Y. Damage identification and scanning imaging of glass fiber reinforced
polymer composite plates based on empirical mode decomposition and correlation coefficient. Fuhe Cailiao
Xuebao // Acta Materiae Compositae Sinica. 2020. 37 (8). P. 1921―1931. https://doi.org/10.13801/j.cnki.
fhclxb.20191031.003
50. Fromme P. Guided wave sensitivity prediction for part and through-thickness crack-like defects //
Structural Health Monitoring. 2020. 19 (3). P. 953―963. https://doi.org/10.1177/1475921719892205
51. Liu B., Liu T., Zhao J., Hang D. Frequency Aliasing-Based Spatial-Wavenumber Filter for Online
Damage Monitoring // Shock and Vibration. 2020. https://doi.org/10.1155/2020/8856241
52. Xiao W., Yu L., Joseph R., Giurgiutiu V. Fatigue-crack detection and monitoring through the scattered-
wave two-dimensional cross-correlation imaging method using piezoelectric transducers // Sensors
(Switzerland). 2020. 20 (11). P. 3035. https://doi.org/10.3390/s20113035
Дефектоскопия
№ 2
2021
Ультразвуковой контроль сварного шва тонкостенной титановой оболочки...
31
53. Hu C., Yang B., Xuan F. Z., Yan J., Xiang Y. Damage orientation and depth effect on the guided wave
propagation behavior in 30CrMo steel curved plates // Sensors (Switzerland) 2020. 20 (3). P. 849. https://doi.
org/10.3390/s20030849
54. Chen B., Wang C., Wang P., Zheng S., Sun W. Research on Fatigue Damage in High-Strength Steel
(FV520B) Using Nonlinear Ultrasonic Testing // Shock and Vibration. 2020. https://doi.org/10.1155/2020/8847704
55. Ewald V., Groves R., Benedictus R. Integrative approach for transducer positioning optimization for
ultrasonic structural health monitoring for the detection of deterministic and probabilistic damage location //
Structural Health Monitoring. 2020. https://doi.org/10.1177/1475921720933172
56. Serey V., Quaegebeur N., Renier M., Micheau P., Masson P., Castaings M. Selective generation of
ultrasonic guided waves for damage detection in rectangular bars // Structural Health Monitoring. 2020.
https://doi.org/10.1177/1475921720947407
57. Nicassio F., Carrino S., Scarselli G. Non-linear Lamb Waves for Locating Defects in Single-Lap Joints
// Frontiers in Built Environment. 2020. 6 (45). https://doi.org/10.3389/fbuil.2020.00045
58. Dafydd I., Sharif Khodaei Z. Analysis of barely visible impact damage severity with ultrasonic guided
Lamb waves
//
Structural Health Monitoring.
2020.
19
(4).
P.
1104―1122. https://doi.
org/10.1177/1475921719878850
59. Li J., Sharif Khodaei Z., Aliabadi M. H. Boundary element modelling of ultrasonic Lamb waves for
structural health monitoring // Smart Materials and Structures.
2020.
29 (10). P. 105030. https://doi.
org/10.1088/1361-665x/aba6ce
60. Liu Y., He A., Liu J., Mao Y., Liu X. Location of micro-cracks in plates using time reversed nonlinear
Lamb waves // Chinese Physics B. 2020. 29 (5). https://doi.org/10.1088/1674-1056/ab81f7
61. Xu C., Yang Z., Qiao B., Chen X. A parameter estimation based sparse representation approach for
mode separation and dispersion compensation of Lamb waves in isotropic plate // Smart Materials and
Structures 2020. 29 (3). P. 035020. https://doi.org/10.1088/1361-665x/ab6ce7
62. Chen X., Ni L. Mode separation for multimode Lamb waves overlapped in time and frequency
domains by using fractional differential. Shengxue Xuebao // Acta Acustica. 2020. 45 (2). P. 205―214. https://
doi.org/10.7498/aps.67.20180561
63. He C., Ren Z., Lyu, Y., Gao J., Wang S., Song G. Reflection/transmission characteristics based on
Legendre orthogonal polynomial method. Beijing Hangkong Hangtian Daxue Xuebao // Journal of Beijing
University of Aeronautics and Astronautics. 2020. 46 (7). P. 1258―1266. https://doi.org/10.13700/j.bh.1001-
5965.2019.0434
64. Attar L., Leduc D., Ech Cherif El Kettani M., Predoi M. V., Galy J., Pareige P. Detection of the
degraded interface in dissymmetrical glued structures using Lamb waves // NDT and E International. 2020.
V. 111. P. 102213. https://doi.org/10.1016/j.ndteint/2019/102213
65. Ismail N., Hafizi Z.M., Nizwan C.K.E., Ali S. Interactions of Lamb Waves with Defects in a Thin
Metallic Plate Using the Finite Element Method / In: Zakaria M., Abdul Majeed A., Hassan M. (eds.) Advances
in Mechatronics, Manufacturing, and Mechanical Engineering. Lecture Notes in Mechanical Engineering.
Springer, Singapore. 2021. https://doi.org/10.1007/978-981-15-7309-5_19
66. Tie Y., Zhang Q., Hou Y., Li C. 2020. Impact damage assessment in orthotropic CFRP laminates using
nonlinear Lamb wave: Experimental and numerical investigations // Composite Structures. 2020. V. 236.
https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.111869
67. Chen H., Zhang G., Fan D., Fang L., Huang L. Nonlinear Lamb wave analysis for microdefect
identification in mechanical structural health assessment. Measurement // Journal of the International
Measurement Confederation. 2020. V. 164. P. 108026. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108026
68. Zhou K., Xu X., Wu Z. Damage detection with single mode lamb wave based on piezoelectric
transducers // Yadian Yu Shengguang/Piezoelectrics and Acoustooptics. 2020. 42 (1). P. 38―41. https://doi.
org/10.11977/j.issn.1004-2474.2020.01.010
69. Haider M. F., Joseph R., Giurgiutiu V., Poddar B. An efficient analytical global-local (AGL) analysis
of the Lamb wave scattering problem for detecting a horizontal crack in a stiffened plate // Acta Mechanica.
2020. 231 (2). P. 577―596. https://doi.org/10.1007/s00707-019-02555-z
70. Liu H., Zhang Y. Deep learning based crack damage detection technique for thin plate structures using
guided lamb wave signals // Smart Materials and Structures.
2020.
29
(1). P. 015032. https://doi.
org/10.1088/1361-665X/ab58d6
71. Borate P., Wang G., Wang Y. Data-Driven Structural Health Monitoring Approach Using Guided Lamb
Wave Responses // Journal of Aerospace Engineering. 2020. 33 (4). https://doi.org/10.1061/(ASCE)AS.1943-
5525.0001145
72. Jia H., Liu H., Zhang Z., Dai F., Liu Y., Leng J. A baseline-free approach of locating defect based on
mode conversion and the reciprocity principle of Lamb waves // Ultrasonics. 2020. V. 102. https://doi.
org/10.1016/j.ultras.2020.106063
73. Tai S., Kotobuki F., Wang L., Mal A. Modeling Ultrasonic Elastic Waves in Fiber-Metal Laminate
Structures in Presence of Sources and Defects // Journal of Nondestructive Evaluation, Diagnostics and
Prognostics of Engineering Systems. 2020. 3 (4). https://doi.org/10.1115/1.4046946
Дефектоскопия
№ 2
2021
32
Р.Р. Исхужин, В.Н. Борисов, В.Г. Атавин и др.
74. Bahador M. M., Zaimbashi A., Rahgozar R. Three-stage Lamb-wave-based damage localization
algorithm in plate-like structures for structural health monitoring applications // Signal Processing. 2020.
V. 168. https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2019.107360
75. Wang X., Xiang Y., Zhu W. J., Ding T. T., Li H. Y. Damage assessment in Q690 high strength structural
steel using nonlinear Lamb waves // Construction and Building Materials. 2020. V. 234. https://doi.
org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117384
76. Purcell F.A., Eaton M., Pearson M.R., Pullin R. Non-destructive evaluation of isotropic plate structures
by means of mode filtering in the frequency-wavenumber domain // Mechanical Systems and Signal
Processing. 2020. V. 142. P. 106801. https://doi.org/10.1016/J.YMSSP.2020.106801
77. Li J., Lu Y., Lee Y. F. Debonding detection in CFRP-reinforced steel structures using anti-symmetrical
guided waves // Composite Structures. 2020. V. 253. P. 112813. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112813
78. Lee Y.F., Lu Y., Guan R. Nonlinear guided waves for fatigue crack evaluation in steel joints with digital
image correlation validation // Smart Materials and Structures.
2020.
29 (3). P. 035031. https://doi.
org/10.1088/1361-665X/ab6fe7
79. Alnuaimi H., Amjad U., Russo P., Lopresto V., Kundu T. Monitoring damage in composite plates from
crack initiation to macro-crack propagation combining linear and nonlinear ultrasonic techniques // Structural
Health Monitoring. 2020. https://doi.org/10.1177/1475921720922922
80. Weiland J., Hesser D. F., Xiong W., Schiebahn A., Markert B., Reisgen U. Structural health monitoring
of an adhesively bonded CFRP aircraft fuselage by ultrasonic Lamb Waves. Proceedings of the Institution of
Mechanical Engineers, Part G
//
Journal of Aerospace Engineering.
2020. https://doi.
org/10.1177/0954410020950511
81. Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites, Research Topics in
Aerospace, R. Lammering et al. (eds.) / Springer International Publishing AG. 2018. https://doi.org/10.1007/978-
3-319-49715-0
82. Могильнер Л.Ю. Применение цилиндрического отражателя для настройки чувствительности
при ультразвуковом контроле // Дефектоскопия. 2018. № 7. С. 27―36.
83. Mogilner L.Yu., Smorodinskii Ya.G. Ultrasonic Flaw Detection: Adjustment and Calibration of
Equipment Using Samples with Cylindrical Drilling // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2018.
V. 54. No. 9. P. 630637. [Могильнер Л.Ю., Смородинский Я.Г. Ультразвуковая дефектоскопия: настрой-
ка и поверка оборудования по образцам с цилиндрическим сверлением // Дефектоскопия. 2018. № 9.
С. 14―20.]
84. ГОСТ 3722―2014. Подшипники качения. Шарики стальные. Технические условия. М.: Стан-
дартинформ, 2015.
Дефектоскопия
№ 2
2021