№ 2 (2025)

Водородные клапаны высокого давления подвергаются мгновенному воздействию потока водорода и многократному действию старт-стоп во время эксплуатации, и существует потенциальный риск утечки. В данной работе исследуются вопросы мониторинга и идентификации утечек в водородных клапанах для обеспечения их эксплуатационной надежности. Во-первых, система мониторинга акустических сигналов была построена на основе платформы для испытания газовой герметичности водородных клапанов высокого давления, и проведен анализ характеристик клапанов во временной области при различных условиях утечки. Во-вторых, характеристики частотной области извлекаются с помощью комбинации вариационного модального разложения и вейвлетного разложения пакетов. В конечном итоге для распознавания паттернов акустических сигналов используются сеть обратного распространения (BP) и сверточная нейронная сеть (CNN), причем параметры временной и частотной областей подаются на вход независимо. Результаты показывают, что точность сетей BP и CNN, основанных на признаках частотной области, значительно повысилась до 93,33 и 91,67 % соответственно. В данной работе получен метод выделения признаков и распознавания образов для водородных клапанов, который служит основой для точного и эффективного распознавания состояния утечки водородных клапанов высокого давления в процессе эксплуатации.

Представлены расчетные начальные и гистерезисные ветви электрического напряжения U (H) в импульсном магнитном поле напряженностью H, соответствующие ветвям намагниченности в действующем магнитном поле и остаточной намагниченности объекта из ферромагнитного материала, и аналогичные ветви используемого магнитного носителя (МН). Воздействие на объект с МН осуществляли импульсами магнитного поля с получением стационарных состояний намагниченности объекта с внутренним дефектом, поле которого моделировано полем линейного индуктора, построением пространственных распределений гистерезисных интерференций (HI) и созданием программ расчета HI, позволяющих повысить точность контроля свойств объектов.

Исследованы электрофизические свойства материала, представляющего собой композит из эпоксидной смолы, магнитной жидкости и углеродных нанотрубок. Показано, что в композитах, высушенных в присутствии магнитного поля, образуются вытянутые проводящие структуры, состоящие из углеродных нанотрубок и магнитной жидкости. Их наличием обусловлено появление анизотропии электрофизических свойств такого рода композитов. Анизотропия свойств исследовалась СВЧ-волноводными методами, по частотной зависимости коэффициента отражения СВЧ-излучения от периодической структуры, в которой в качестве нарушенного слоя использовался исследуемый композит. Было выявлено, что электрофизические свойства композита зависят от величины и направления индукции магнитного поля, а также от изменения концентрации составных частей в композите. Произведено численное моделирование и показана важность учета анизотропии электрофизических свойств образованных структур при расчете интегральных параметров композита.

Традиционный ультразвуковой контроль качества сварных швов эхометодом часто сталкивается с проблемой выявления сигналов от дефектов на фоне помех от неровностей сварного шва. В статье приведен пример того, как конструктивные особенности сварных швов, которые обычно мешают проведению дефектоскопии, можно использовать для подавления таких помех и разработки высокопроизводительной и достоверной технологии ультразвукового контроля. В данном случае речь идет о сварных стыках труб малого диаметра. Описано решение этой задачи с применением хордовой схемы прозвучивания, дана краткая историческая справка об этом решении и примеры реализации, в том числе — при контроле сварных стыков с неоднородными характеристиками.