VEGA-1-0320-19 (2019 – 2021)
Názov projektu: Pokročilé metódy nedeštruktívnej defektoskopie a diagnostiky konštrukčných dielov založené na analýze magnetizačných procesov prebiehajúcich vo feromagnetických a ferimagnetických materiáloch.
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Vladimír Jančárik, PhD.
Anotácia:
Základným cieľom projektu je skúmanie korelácie medzi magnetickými parametrami predovšetkým kovových feromagnetických a ferimagnetických materiálov a ich mikroštruktúrou, ako aj vývoj príslušných meracích metód a zariadení. Zameriame sa najmä na ďalší rozvoj metódy analýzy magnetického Barkhausenovho šumu a metódy magnetického adaptívneho testovania. V porovnaní s inými metódami (napr. RTG analýza) sú relatívne jednoduché a ekonomicky výhodné a tiež umožňujú indikovať zmeny štruktúry materiálu ešte pred ich viditeľnými prejavmi. Uvedené metódy budú aplikované predovšetkým na kvantifikáciu štrukturálnej degradácie feromagnetických materiálov podrobených mechanickému a tepelnému namáhaniu, ako aj kvantitatívne posúdenie štrukturálnych zmien elektrotechnických a konštrukčných ocelí a feritových materiálov v rôznych fázach technologického procesu prípravy. Pozornosť venujeme taktiež usporiadaniu meracieho systému s cieľom dosiahnuť definovaný časový priebeh magnetickej indukcie, resp. intenzity magnetického poľa vo vzorke.
Vedecké ciele projektu:
- vyšetriť vplyv tepelného a mechanického namáhania na charakter magnetizačného procesu novými metódami magnetického adaptívneho testovania (MAT) a Barkhausenovho šumu (BŠ), analýza štrukturálnych zmien diagnostikovaného materiálu indukovaných namáhaním, rozlíšenie rôznych typov porúch,
- skúmať vplyv štrukturálnych zmien pri mechanickom a tepelnom namáhaní ocelí na charakter mechanizmu nevratných zmien magnetizácie a tým na parametre BŠ, z toho predovšetkým sa venovať vyšetrovaniu korelácie štrukturálnych s vybraným/optimálnym parametrom BŠ,
- hľadať vhodný spôsob spracovania (transformáciu) BŠ s cieľom získať relevantnú informáciu (parameter šumu) týkajúcu sa štruktúry skúmaného materiálu
- pokračovať v analýze korelácie tradičných hysteréznych parametrov feromagnetických materiálov s novými parametrami BŠ získanými pri spracovaní šumového signálu,
- prispieť k teoretickým poznatkom o BŠ pomocou nových metód jeho merania,
- hľadať, aplikovať a overiť modely magnetizačných charakteristík feromagnetík s ohľadom na optimalizáciu spätných väzieb pri definovanom budení vzorky počas ich merania,
- v spolupráci s kooperujúcimi pracoviskami „Universal Network for Magnetic Non-Destructive Evaluation“ (UNMNDE) prispieť k štandardizácii metód MAT a BŠ pre nedeštruktívnu diagnostiku feromagnetických konštrukčných materiálov,
- pokračovať vo vývoji nových meracích systémov s dôrazom na:
• vhodnou spätnou väzbou zabezpečiť definované časové priebehy a hodnoty magnetických veličín a homogenitu magnetického poľa vo vyšetrovanom objeme vzorky,
• zlepšenie stability digitálnej spätnej väzby pri meraní BŠ pre rôzne materiály a tvary analyzovaných vzoriek,
• optimalizáciu usporiadania systému budiaceho magnetického obvodu snímacieho systému (meracej hlavice) s ohľadom na tvar vzorky
• portabilitu systémov z hľadiska možnosti použitia v prevádzkovej praxi na miestach, kde sa nachádza konštrukčný objekt, ktorého vlastnosti majú byť vyšetrené.