автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Моделирование электротехнологий контроля параметров композитных структур методом интегральных уравнений

Для служебного пользования. Экз. Л?

На правах рукописи

Бульбик Янис Иванович

МОДЕЛИРОВАН ИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПОЗИТНЫХ СТРУКТУР МЕТОДОМ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Специальность 05.13.18 - "Теоретические основы математического моделирования, численные методы и комплексы программ"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Красноярск 2000

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете и Сибирской аэрокосмической академии им. академика М.Ф. Решетнева

Официальные оппоненты.

Доктор физико-математических наук, профессор

В.А. Романов.

Доктор технических наук, профессор И.В. Милов.

Доктор технических наук, профессор О.Ю. Троицкий.

Ведущая организация.

Научно-производственное объединение «Прикладная

механика», г. Железногорск

Защита состоится 12 мая 2000 г. в 14 часов иа заседании диссертационного совета Д 064.54.01 при Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, корпус Д.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные пе-чагью учреждения, просим высылать по адресу. 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, ученому секретарю диссертационного совета Д 064.54.01 А.II. Ловчикову.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Автореферат разослан 11 апреля 2000 г. Ученый секретарь диссертационного совета Д 064.54.01

доктор технических наук, профессор

ОЬЬ-ПАХ- А. п

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Задачи бесконтактного контроля электрозарядового рельефа, задачи электротомографии и интроскопии оптически непрозрачных диэлектрических сред в электрических полях представляют собой область, в которой математический аппарат интегральных уравнений находит все большее применение. Моделирование потокораспределения тестовых электрических полей в неоднородных средах на основе математического аппарата интегральных уравнений, равно как и на основе математически о аппарата дифференциальных уравнений, предполагает переход от бесконечной совокупности чисел к конечной и выбор численного метода формирования решения соответствующей граничной задачи.

Возможности построения полуаналитических решений интегральных уравнений потенциальных полей ограничены узким классом граничных задач, которые не позволяют распространить эти результаты на моделирование процессов контроля композитных неметаллических структур и компонент в тестовых электрических полях.

Разработка теоретических основ математического моделирования тестовых электрических полей в неоднородных средах, адекватных специальному классу композитных неметаллических структур и компонент ракетно-космической техники, уже востребована, когда кроме характеристик противостояния аэродинамическим и тепловым нагрузкам в нормативы требуемых показателей качества могут входить и определенные требования по электрическим характеристикам селективной радиопрозрачности слоистых композитных антенных обтекателей летательных аппаратов (ЛА) либо по характеристикам поглощения электромагнитного излучения неотражающими покрытиями типа АОЯАМ, используемыми при производстве ЛА, таких как самолет В-2.

Класс специальных композитных неметаллических покрытий не ограничивается покрытиями типа АБКАМ, слоистые композитные структуры, например, в сверхзвуковой авиации, уже нередко превышают половину всей массы ЛА. Принципиально

неустранимые микро- и макронеоднородности в переходных зонах таких неразъемных композитных структур и динамика их развития в процессе эксплуатации определяют ресурс ЛЛ.

Слоистые композитные структуры на основе высокотемпературных гибридных термопластов, теплоизоляционные изола-новые покрытия системных узлов космических аппаратов (КА) и пресс-композиционные разрядные камеры стационарных плазменных двигателей (СПД) электрорсактивной двигательной установки орбитальной коррекции КА представляют собой объекты, для которых разработка электротехнологий их производственного неразрушающего контроля (ПК) обеспечит наименьшие затраты времени и материальных ресурсов.

Поэтому разработка теоретических основ математического моделирования электротехнологии неразрушающего контроля показателей качества неметаллических композитных структур и компонент ракетно-космической техники, совместимой с современными нормативами производства и распро-странимой на смежные классы изделий и иные условия их производства. является актуальной задачей.

Цель и основные задачи диссертационной работы. Цель работы состояла в создании теоретических основ математического моделирования электротехнологии неразрушающего контроля показателей качества неразъемных неметаллических структур и компонент, а также в создании основ проектирования соответствующего приборного обеспечения, позволяющего снижать объем выборочных разрушающих и стендовых испытаний.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- разработка теоретических основ математического моделирования эффектов перераспределения квазистационарного тестового электрического поля, вносимых кусочно-однородными и неоднородными непроводящими средами, адекватными указанному классу объектов в условиях одностороннего доступа к зоне контроля;

- создание алгоритмического и приборного обеспечения электротехнологии НК слоистых композитных структур в квазистационарных и пространственно-нестационарных электрических полях;

- разработка теоретических основ построения совмещенных алгоритмов толщинометрии и дефектоскопии диэлектрических покрытий в условиях одностороннего доступа;

- разработка теоретических основ комплексного микроструктурного тестирования малогабаритных дисковых образцов-свидетелей свойств нитридных спецкерамик, совместимого с технологией производства разрядных камер СПД и прогнозирования их эксплуатационных показателей качества;

- создание алгоритмического и приборного обеспечения элск-тротехнологий контроля качества разрядных камер стационарных плазменных двигателей орбитальной коррекции КА.

Объектом исследований являлись модели композитных неметаллических структур и компонент, математические модели их контроля в тестовых электрических полях и методы обеспечения квазиинвариантности данных, а также алгоритмы обработки и агрегатирования данных комплексного технологического контроля.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования электродинамических процессов, математический аппарат интегральных уравнений, алгебраической теории распознавания образов, а также численные методы расчета квазистационарных электрических полей.

Научная новизна:

1. На основе анализа взаимодействия квазистационарного неоднородного электрического поля с непроводящей кусочно-однородной композитной средой разработаны теоретические основы математического моделирования эффектов перераспределения тестового электрического поля, свободные от ограничений метода интегральных уравнений потенциала в формулировке

Джейна-Кэнвола. Интегро-дифференциальное уравнение потенциала электрического поля в неоднородной среде, характеризуемой градиентом диэлектрической проницаемости по одной из пространственных координат, заменено аппроксимирующим интегральным уравнением Фредгольма второго рода со свободным членом, слабозависящим от искомой вариации плотности потока поля на границах раздела сред расширенного контура интегрирования. Предложены и исследованы эффективные модели анализа тестовых полей для систем-представителей двух классов неметаллических композитных структур:

• двуслойных неразъемных планарных соединений, показатели качества которых характеризуются градиентами диэлектрической проницаемости переходной зоны;

• пресс-композиционных тел вращения, градиент диэлектрической проницаемости которых индуцирован вспомогательным тестовым воздействием.

2. Создано алгоритмическое обеспечение электротехнологии НК слоистых композитных структур в квазистационарных и пространственно-нестационарных электрических полях. Разработана методика проектирования квазиинвариантных к мешающим факторам сенсорных элементов, а также синтеза передаточных характеристик средств мониторинга параметров двуслойных диэлектрических структур по изменениям топографии квазистационарного тестового электрического поля в зоне контроля.

3. Разработаны теоретические основы построения совмещенных алгоритмов толщинометрии и дефектоскопии диэлектрических покрытий в условиях одностороннего доступа. Исследованы свойства функционального представления взаимосвязей между дискретно-упорядоченными состояниями потокораспреде-ления тестового электрического поля применительно к алгоритмическому обеспечению нового типа комбинированных средств неразрушающего контроля двуслойных непроводящих структур.

4. Разработаны теоретические основы технологии комплексного микроструктурного тестирования малогабаритных дисковых образцов-свидетелей свойств нитридных спецкерамик,

совместимой с технологией производства разрядных камер СПД и прогнозирования их эксплуатационных показателей качества.

5. Создано алгоритмическое и приборное обеспечение электротехнологии контроля качества разрядных камер стационарных плазменных двигателей орбитальной коррекции КА. Разработан и обоснован системный подход к оценке эффективностей комплексного контроля и управления качеством разрядных камер СПД.

Достоверность результатов обеспечивается применением адекватного математического аппарата, тестированием алгоритмов и компьютерных программ на многочисленных модельных задачах и сравнением с известными результатами, полученными другими авторами в рамках более простых моделей, экспериментальных исследований и методик производственного технологического контроля качества соответствующих композитных изделий.

Практическая значимость работы состоит в расширении возможностей производственного неразрушающего контроля неметаллических композитных структур и компонент ракетно-космической техники. Разработаны алгоритмы и приборное обеспечение неразрушающего контроля, защищенные 18 авторскими свидетельствами, решен ряд важных для практики задач:

• разработки квазиинвариантных к мешающим факторам средств мониторинга внутреннего состояния переходных зон неразъемных неметаллических структур и композитных изделий в условиях одностороннего доступа к зоне контроля;

• синтеза передаточных характеристик средств мониторинга с повышенной чувствительностью к эффектам перераспределения тестового электрического поля;

• создания эффективных методик комплексной оценки микроструктурных параметров борнитридных и алюмобор-шггридных пресс-композиционных керамик на малогабаритных дисковых образцах, отрезаемых от заготовок раз-

рядных камер в процессе их произодства;

• создания методик комплексного контроля электросопротивления и латентной пористости приповерхностных слоев разрядного канала СПД, а также разработки соответствующей установки технологического мониторинга и ее приборного обеспечения;

• разработки универсальной методики, средств контроля и управления производством широкого класса слоистых диэлектрических структур, в том числе диэлектрических структур с проводящим покрытием;

• снижения объема выборочных разрушающих и стендовых испытаний компонент ракетной техники на стадии опытно-конструкторских работ.

На защиту выносятся:

1. Теоретические основы математического моделирования эффектов перераспределения квазистационарного тестового электрического поля в кусочно-однородных и неоднородных средах, включая:

• метод интегрального уравнения потенциала в неоднородной среде, свободный от ограничений Джейна-Кэнвола;

• метод аппроксимации интегро-дифференциалыюго уравнения потенциала электрического поля в неоднородной среде интегральным уравнением Фредгольма второго рода;

• численный метод оценки вариаций потокораспределе-ния тестового электрического поля в диэлектрическом полом теле вращения, адекватном модели разрядной камеры СПД.

2. Теоретические основы проектирования сенсорных элементов приборного обеспечения электротехнологий контроля параметров двуслойных непроводящих структур в импульсно-возбуждаемых электрических полях.

3. Теоретическое обоснование алгоритмов:

• толщинометрии неметаллических покрытий и раздельного контроля их параметров в условиях одностороннего доступа;

• дефектоскопии переходных зон в двуслойных непроводящих структурах.

4. Электротехнология комплексного неразрушающего контроля разрядных камер стационарных плазменных двигателей орбитальной коррекции космических аппаратов, включающая:

о метод комплексной оценки свойств материала композиционных разрядных камер в процессе их производства;

• метод и приборные средства комплексного неразрушающего контроля приповерхностных слоев разрядного канала камер;

• методику оценки эффективности-! комплексного неразрушающего контроля и управления качеством разрядных камер.

5. Алгоритмическое и приборное обеспечение производственного контроля диэлектрических структур с проводящим покрытием.

Апробация результатов работы.

По теме диссертации онубликовапо более 100 научных работ, включая 18 авторских свидетельств на изобретения.

Основные материалы и отдельные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде Республиканских, Всесоюзных, Всероссийских и Международных научных конференциях по технологиям неразрушающего контроля и диагностики несущей способности композитных структур, в частности, на 6-ой и 7-ой научно-технических конференциях по прогрессивным методам и средствам НК (г. Куйбышев, 1982, 1984 гг.), на 1 -ой и 2-ой научно-технических конференциях по методам и средствам диагностики несущей способности композитных изделий (г. Рига, 1983, 1986 гг.), на 3-ем международном симпозиуме по теоретической электротехнике (г. Москва, 1985 г.), на 10-ой Всесоюзной конференции по неразрушающим физическим методам и средствам контроля (г. Москва, 1987 г.), на Всесоюзной

конференции по проблемам повышения чувствительности измерительных датчиков и электронных систем (г. Владимир, 1989 г.), на международной конференции по неразрушающему контролю и диагностике композитных изделий (г. Рига, 1991 г.), на международной конференции Европейского Физического Общества (г. Прага, 1992 г.), на международной конференции по мониторингу и прогнозированию технического состояния объектов средствами НК (Флоренция, 1992 г.), на 11-м, 12-м и 13-м международных симпозиумах в Японии по акустико-эмиссионным и комбинированным с ними методикам НК (Фукуока, 1992 г.), (Саппоро, 1994 г.), (Нара, 1996 г.), на 7-м международном симпозиуме по нераз-рушающей характеризации материалов / изделий методами НК (г. Прага, 1995 г.), на 8-й международной конференции по методам НК (Тайвань/Тайбей, 1995 г.), на 25-й международной конференции по технологиям неразрушающих испытаний в США (г. Солт-Лейк Сити, Сноуберд, 1998 г.).

Кроме того, специфика применений научных результатов настоящей работы в аэрокосмической технике обсуждалась на международной конференции по проблемам обеспечения качества и надежности (Братислава, 1993 г.), на 3-м Российско-Китайском аэрокосмическом семинаре (г. Красноярск, 1994 г.) и Китайско-Российском аэрокосмическом семинаре (Сиань, 1994 г.).

Реализация результатов исследований. Результаты исследований в виде электротехнологии контроля слоисто-неоднородных и кусочно-неоднородных неметаллических композитных изделий использовались в опытно-конструкторских работах по программе "Галс" (раздел "Контроль-Д", НИОКР 56/7, выполненной под руководством и непосредственном участии соискателя и внедренной на ряде предприятий отрасли). Экономический эффект указанных внедрений по неполным данным оценивался в 0,7 млн. руб. в ценах 1989 г. Результаты исследований, касающихся приборного обеспечения технологии контроля, явились научной основой соответствующей разработки проектно-конструкторской документации Сибирским филиалом НИИ ТМ на комплекс нестандартных контрольно-измерительных средств

сопровождения процессов производства изолановых теплозащитных покрытий системных узлов ракетной техники. Результаты исследования моделей электродинамических сенсорных элементов использовались также в опытно-конструкторских работах по созданию приборных блоков "Диэлектрик-1", "Диэлектрик-2", а также опытных вариантов цифрового толщинометра-дефектоскопа ТД-ДЛО. Эти нестандартные контрольно-измерительные средства технологического сопровождения производства неметаллических композитных структур и компонент созданы в сотрудничестве с отделом научного приборостроения СКТБ "Наука" СО РАН и КБ "Искра". Вариант прибора ТД-ДЛО экспонировался на ВДНХ СССР, 1988 г., на выставке " Советские изобретения" (Индия, 1988 г.) и на выставке "Технологическое оборудование" (Швеция, 1990 г.). Эта разработка была также отмечена вторым призовым местом на конкурсе, организованном НИЦ ПК Тарант", 1989 г.

Материалы диссертации частично используются в учебном процессе на аэрокосмическом факультете Сибирской аэрокосмической академии и электротехническом факультете Красноярского государственного технического университета.

Объем н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложений.

Общий объем работы составляет 289 страниц, из которых основная часть занимает 252 страницы, приложений - 37 страниц, и включает 96 рисунков, б таблиц и список литературы из 175 наименований, в том числе 107 наименований на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность разработки метода интегральных уравнений для математического моделирования технологий НК неметаллических композитных структур и компонент. Освещены состояние вопроса к началу исследований и некоторые тенденции развития аэрокосмической техники.

В главе 1 дан обзор методов и средств НК электрофизиче-

ских параметров неметаллических композитных структур в процессе их производства. Показано, что ряд моделей неразрушаю-щего контроля параметров неразъемных неметаллических композитных структур и компонент все еще базируется на упрощенных методах оценки диэлектрических характеристик подобных тем, которые используют в целях контроля состояния изоляционного материала электрооборудования. В целом, развитие электротехнологий обусловлено:

- разработками в области математического моделирования процессов технологического контроля и прогнозирования эксплуатационных показателей качества композитных изделий;

- достижениями в области алгоритмов комплексного не-разрушающего контроля;

- прогрессом в области научного приборостроения и применения микроэлектроники;

Дальнейшее развитие технологий контроля диэлектрических характеристик и геометрических параметров композитных структур возможно, в том числе, путем дополнения тестовых процедур улучшенными средствами обработки первичных данных, что также требует поиска альтернативных путей в области математического моделирования процессов взаимодействия квазистационарных тестовых электрических полей с кусочно-однородной диэлектрической средой. Аппаратные модификации средств мониторинга электрофизических характеристик неметаллических слоистых структур, развитые на основе использования эффектов тестовой ионизации, а также на основе эффектов перераспределения тестового потока электрического поля в фиксированной части пространства, прилегающего к зоне контроля, в большей мере указывают на существование неиспользованных возможностей, с одной стороны, а с другой - на недостаточность теоретических и прикладных исследований в этой области. Комбинирование воздействий различной физической природы, изменяющих физическое состояние объекта контроля в процессе его тестирования, существенно расширяет возможности электротех-

пологий контроля качества. Однако, распространение такой методологии на модельные системы с пространственно-неоднородными тестовыми электрическими полями в кусочно-однородных непроводящих средах ограничено недостаточным развитием теоретических основ анализа функций потокораспре-деления этих полей даже для относительно простых геометрических форм характерных зон в композитных изделиях, в частности, параметров переходных зон в неразъемных слоистых неметаллических структурах. Кроме того, эффективность электротехнологий явно зависит от развития моделей представления комплексных тестовых реакций, в частности, эти модели условно подраз-делимы на три группы:

- модели, основанные на дискретной параметризации состояний объекта тестирования вспомогательным физическим воздействием с последующим релевантным объединением однородных или сопоставимых тестовых реакций;

- модели, основанные на дискретной параметризации аппаратных функций по вспомогательному параметру и релевантным объединением однородных линейно-независимых тестовых реакций;

- модели, являющиеся комбинацией первых двух упомянутых групп.

Модели представления тестовых реакций, условно отнесенные к первой группе, более свойственны методам физического исследования микроструктурных характеристик образцов-свидетелей свойств, определяющих качество, например, керамических или иных композитных изделий с относительно высокой регулярностью микроструктуры. Распространение этой методологии на тестовые процедуры электротехнологий неразрушающего контроля качества в условиях одностороннего доступа к композитному изделию не только требует развития соответствующих теоретических основ анализа функций потокораспределения электрических полей, но и разработки альтернативного алгоритмического и приборного обеспечения.

В результате обзора и выводов, представленных в главе 1, сформулированы вышеуказанная цель диссертационной работы и вытекающие из нее задачи исследований.

Глава 2 посвящена разработке теоретических основ моделирования потокораспределения тестовых электрических полей на основе интегральных уравнений.

В качестве обобщенной модели выбирается система, характеризующаяся нарушением однородности среды, с диэлектрической проницаемостью Б^, в виде многосвязного цилиндрического включения произвольной формы с некоторым распределением диэлектрической проницаемости £^ приводящим к перераспределению тестового потока квазистационарного электрического поля в межэлектродном пространстве разноименно заряженных протяженных электродов, расположенных параллельно образующим цилиндрического включения.

На рис. 1 показано сечение этой системы (х,у)-плоскостыо, перпендикулярной образующим цилиндрического включения, поле будет двумерным с квазистационарным распределением потенциала (р{Х^),Х~ (х,у).

а д.

/

/

Ф=—072

-' X

<р=Е//2

\

/ \

ч

\

Рис. 1. Геометрия сечения модельной системы

Если внешний контур Гх (без разрезов, соединяющих его с контуром сечения электродной системы источников первичного поля) выбран достаточно большим - таким, что локальные возмущения потенциальной функции оставляют неизменными потенциалы (возможно нулевые) его точек, то дополнение внешнего контура Г1 участками с разрезами ГаЬ ы, Гпт в области может создавать нулевые интегральные вклады в исходную потенциальную функцию, которая при заданных неизменных потенциалах на

участках контура ГЬс, Гтр, охватывающих сечения , 8*2 электродной системы (см. рис. 1), полностью определяется интегрированием ее граничных значений по подмножеству точек контура электродной системы.

Применением математического аппарата функций Грина С(Х,Х'), нахождение потенциальной функции (р{Х) при Аб(Х)=0 , ХфХг сводится к решению интегрального уравнения вида

(р{Х) = <р'0{Х)-[ Ае(Хг)С(Х, Хг)

дп

(¡1

Г '

(1)

где

<р'(){Х)= ^(ХГ/) Г,

= \е,{Ха)

- <Р(Х Г,)---;°(х>хг,)

а

дп

Ж(Х,Ха) дп

дп

ад

дп

лгГ

0{Х,Ха)

й\а\

Ле{ХГ)=82{Хг)-Б,{Хг).

Принципиальное отличие интегрального уравнения (1) от интегрального уравнения Джейна-Кэнвола состоит в том, что (р'0 (X) не равна тождественно исходной потенциальной функ-

ции (р0(Х), определенной для указанной модельной системы при Ае(Хг)=0. Решение уравнения (1) и нахождения компоненты (р'0(Х) формируется здесь методом последовательных итераций таких, что в качестве первого приближения (р\Р (X) к истинному значению (р'0 (X) принимается исходная потенциальная функция д?0(Х). При решении интегрального уравнения (1)

используется метод алгебраизации в сочетании с аналитической аппроксимацией исходной потенциальной функции, при котором область Б2 разбивается на ряд подобластей (конечных элементов), для которых локально определяются средние значения проекций векторов напряженности электрического поля на координатные оси в условиях исходного пространственного распределения диэлектрической проницаемости, а затем по решению уравнения (1) коэффициенты преобразования (растяжения или сжатия этих проекций в области Б2), обусловленные внесенными неоднородно-стями среды.

Дифференцированием по точке наблюдения уравнение (1) преобразуется к интегральныму уравнению Фредгольма второго рода со свободным членом, слабозависящим от искомой вариации плотности потока поля на границах раздела сред. В общем случае, при Ае(Х)^0, обобщенное интегро-дифференциальное уравнение потенциала электрического поля в неоднородной среде, характеризуемой градиентом диэлектрической проницаемости по одной из пространственных координат, аппроксимируется вышеуказанным уравнением Фредгольма второго рода при дискретном покрытии области неоднородности среды расширенным контуром Г.

Отличие этого метода от метода Джейна-Кэнвола состоит также в том, что выбор условно-консервативной компоненты по-токораспределения тестового электрического поля производится по принципу минимальной сложности декомпозиции исходной модельной системы и не ограничивается системами с однород-

ными полями. Моделирование условно-консервативной компоненты потокораспределения тестового электрического поля целесообразно производить методом эквивалентных зарядов. В частности, для модели двуслойного неразъемного планарного соединения с конечной толщиной переходной зоны (рис. 2) соответствующая модельная система, совмещенная с расчетной схемой эк-вивалентирования условно-консервативной компоненты потокораспределения тестового электрического поля линейными моделирующими зарядами, показана на рис. 3.

Рис. 2. Модель двуслойного неразъемного планарного соединения с конечной толщиной переходной зоны: а) при специальном буферном слое; б) при регулярно повторяющихся микронеоднородностях границы раздела сред (1 - защитное покрытие; 2 - переходная зона; 3 - основание изделия)

Модель двуслойного неразъемного планарного соединения (рис. 2) представлена на рис. 3 ее декомпозиционной подсистемой, содержащей некоторый контур Г, которым ограничивается достаточно большая часть области, включающая в себя и собственно переходную зону с заданным изменением диэлектрической проницаемости £"(х).

Расположение линейных моделирующих зарядов и минимизация их числа требуют учета особенностей функции распределения нормальных компонент квазистационарного электрического поля на границах раздела сред, которая может быть определена методом граничных элементов для подсистемы-представителя выбранного класса модельных систем. Для каждого варианта, в выбранном классе модельных систем, значения потенциалов

в узловых точках контура Г определяются суммой потенциальных вкладов от всех моделирующих зарядов, а в остальных узловых

точках сеточной области 5" - на основе пятиточечной конечно-разностной аппроксимации уравнения Лапласа. Т У

"к" - лишенные моделирующие заряды "о" - контурные точки V - узловые точки конечно-разностной

сеточной области Б'

Рис. 3. Модельная система, совмещенная с расчетной схемой (фрагмент) (1 - низкопотенциальный электрод; 2 - сенсорный электрод; 3 - высокопотенциальный электрод, О'О- линия симметрии)

Блочный алгоритм формирования соответствующей системы линейных уравнений относительно искомых плотностей линейных моделирующих зарядов и искомого распределения потенциалов <р0(Х) в узловых точках сеточной области 5"может быть представлен в виде

Вн В12

В21 В22

£ Ф

(2)

где [Вц] - блочная матрица размерности (Л^ х N¡); [В22] - блочная матрица размерности ( Л^ х N2); [Вц] и [Вц] - блочные мат-

рицы размерностей (Л^ х N2) и (Ы2 х Л^) соответственно; М -

число искомых эквивалентных линейных электрических зарядов, представленных вектором-столбцом [С>]; N2 - число искомых потенциалов узловых точек сеточной области, представленных вектором-столбцом [Ф]; [Фо] - вектор-столбец числовых значений правых частей системы уравнений.

Построение аналитической аппроксимации функции (р0{Х), X ~ (х,у), как исходной для решения интегрального уравнения (1), возможно па основе представления сеточной области модельной системы рис. 3 объединением групп, состоящих из четырех смежных квадратов с найденными по решению уравнения (2) численными значениями потенциалов в угловых точках квадратов с последующим нахождением соответствующих значений первых пяти частных производных разложений в ряды Тейлора по (л,_у)-переменным. Группа из четырех (а,Ь,с,с1) смежных квадратов сеточной области модельной системы рис. 3 показана на рис. 4.

(тя-1,«+1)

(т, п)

(т-1,п-1)

^¿ (/я+1, и+1)

'(т+],п-\)

Рис. 4. Группа четырех («, Ь, с, й) смежных квадратов сеточной области 5"

Числовые значения частных производных в упомянутой аппроксимации определяются по решениям отдельных вспомогательных систем линейных уравнений размерности (20x20), первые четыре уравнения которых составляются на основе равенства

потенциалов в общих точках соприкасающихся квадратов на линиях, соединяющих центральные точки (а,Ь,с,с1), а остальные уравнения вспомогательной системы формируются путем приписывания (х,^-переменным локальных разложений в ряд Тейлора значений соответствующих координатам узловых точек в выбранной группе квадратов и соответствующих значений потенциалов этих точек, определенных решением системы уравнений (2). Процесс алгебраизации интегрального уравнения (1) и нахождения приближения к искомой функции (р{Х) сводится к формальному дифференцированию этого уравнения по (х,_у)-переменным и формированию системы алгебраических уравнений относительно новых значений коэффициентов локально ап-проксимационных разложений, изменения которых обусловлены заданным изменением диэлектрической проницаемости £(.х) в

переходной зоне выбранной модели неразъемного планарного соединения.

Эффективность предложенной методики продемонстрирована на относительно простом иллюстративном примере анализа эффектов перераспределения электрического поля, вносимых бесконечно тонкой граничной зоной раздела двух диэлектрических сред, параллельной электродной системе двух разноименно заряженных протяженных проводников кругового сечения. Применительно к практически важной задаче моделирования вариаций потокораспределения электрического поля, вносимых вспомогательными тестовыми воздействиями при комплексном технологическом контроле пресс-композиционных разрядных камер СПД, эффективность предложенной методики обусловлена тем, что сложные задачи анализа электрических полей в неоднородной среде могут быть сведены к последовательности более простых вычислительных алгоритмов. Алгебраизация соответствующего интегрального уравнения потенциала в неоднородной среде приводит, в данном случае, к некоторому усложнению процесса формирования расчетных систем уравнений, однако значительное снижение их размерности обеспечивает гораздо меньший объем вычислений и лучшие показатели их устойчивости по сравнению

с вычислительным процессом по методу конечных элементов.

В частности, сравнительным анализом двух расчетных схем покрытий сеточной областью сечения стенки разрядной камеры в зоне контроля с заданным значением радиального инкремента диэлектрической проницаемости Ае{К), первая из которых характеризуется однородным заданием приращений по радиальной и азимутальной (/?, а) - пространственным переменным при (А', = 53, Лг2 = 54), а вторая - неоднородными приращениями по (Я, а)-переменным при (/*/, = 46, М2 = 70), установлено, что при прочих равных условиях вариации потокораспределения тестового электрического поля, приведенные к электродной системе, практически следуют одной зависимости. Максимальное расхождение результатов численного моделирования по двум вышеуказанным расчетным схемам не превышает 6% при одинаковых числах криволинейных квадратов сеточной области равных 40 и соответственно одинаковых размерностях (200x200) систем линейных алгебраических уравнений, аппроксимирующих интегральное уравнение потенциала (р(Я,а) в неоднородной диэлектрической среде. Сравнение с результатами моделирования на основе метода конечных элементов (МКЭ) показывает, что удовлетворительные результаты могут быть получены при расширенном покрытии расчетной области 2760 треугольными элементами, содержащими 1457 узловых точек. При этом максимальное расхождение данных, полученных МКЭ, с результатами моделирования в условиях однородного задания приращений но (Я, а)-переменным при (Л^ = 53, М2 = 54) составляет 8%. Следует также отметить, что применение классического метода эквивалентных зарядов (МЭЗ) к задаче моделирования потокораспределения тестового электрического поля в стенке разрядной камеры СПД, путем замены радиального инкремента диэлектрической проницаемости одной узкой границей раздела двух кусочно-однородных диэлектрических сред в зоне контроля, уже требует формирования системы линейных алгебраических уравнений размерности (240x240) для прямого вычисления потокораспределения тестово-

го электрического поля, приведенного к электродной системе. В сравнении с классическим МЭЗ и МКЭ, предложенная декомпозиция модельной системы, в сочетании с комбинированным вычислительным алгоритмом, оказывается более приемлемой для моделирования эффектов перераспределения тестового электрического поля, вносимых неоднородностями непроводящей композитной среды.

Глава 3 посвящена моделированию передаточных характеристик средств неразрушающего контроля двуслойных непроводящих структур в импульсно-возбуждаемых электрических полях.

Отличительная особенность разработанного алгоритмического и приборного обеспечения электротехнологии НК слоистых композитных структур в импульсно-возбужденных электрических полях заключается в том, что динамика частичных потоков векторного поля плотностей тока смещения \см и их перераспределения здесь аппаратно сопряжена с процессом восстановления динамики тестовой поляризации среды в зоне контроля путем интегрирования тока проводимости во внешней части соответствующего сенсорного элемента. При этом отдельные компоненты <2, потокораспределения импульсно-возбужденного электрического поля, приведенные к электродной системе сенсорного элемента, представимы в виде

где £21 - граничная поверхность сенсорного электрода с номером

Значения (9(/) зависят здесь от скорости изменения трех составляющих плотности тестового потока электрического поля, первой из которых определяется составляющая потока электрического поля в свободном пространстве, зависящая только от конфигурации электродной системы, второй - мгновенное значение

о

(3)

поляризации среды в зоне контроля, а третьей - электродинамика инжекции носителей электрического заряда в приповерхностные слои диэлектрика, контактирующего с электродной системой. Снижение влияния на результаты контроля переменных условий контактирования электродной поверхности в зонах с наибольшей напряженностью тестовых электрических полей достигается путем введения в этих зонах диэлектрического интерфейсного контактного слоя, например, специального пьезокерамического слоя, неразъемно соединенного с высокопотенциальным электродом. Импульсное электрическое воздействие, подводимое к центральному высокопотенциальному электроду относительно электрода нулевого потенциала, приводит к тестовому переходному процессу, который характеризуется пространственно-нестационарным распределением электрического поля в зоне контроля. При длительности тестового воздействия превышающего время перераспределения электрических зарядов на электродной системе, совокупность относительных изменений квазистационарных значений позволяет использовать эффект изменения топографии поля для квазиинвариантного определения параметров двуслойных непроводящих структур в условиях одностороннего доступа. Возможность воспроизведения совокупности значений {(Э^}" путем

последовательной редукции за «-тактов тестового воздействия импульсно-возбужденным полем позволяет классифицировать этот тип сенсорных устройств как электрозарядовые преобразователи (ЭЗП). Моделированием и экспериментальными исследованиями динамических характеристик ЭЗП различного конструктивного исполнения найдено, что достаточно эффективным является синтезирование передаточной характеристики ЭЗП с двумя сенсорными электродами на основе воспроизведения их квазистационарных электрических зарядов ()}, ()2 при вспомогательном преобразовании вида

^ = ^ = (4)

Q2-Ql Ч2-Ч1

где (д,, - относительные величины (<9,, ()2), определяемые с учетом заряда на периферийном электроде; И - толщина диэлектрического покрытия, подлежащая контролю в условиях одностороннего доступа; Хе - коэффициент "зеркального" отражения на границе раздела сред, характеризуемый диэлектрическими проницаемостями покрытия и основания е2 соответственно

Применение передаточных характеристик вида (4) также эффективно и для средств мониторинга состояния цилиндрических диэлектрических структур, в частности, для мониторинга стеклопластиковых цилиндрических оболочек твердотопливных ракетных ускорителей в процессе стендовых испытаний этих изделий.

При надлежащем выборе секционирования сенсорного электрода ЭЗП, различия по коэффициентам передачи значений Q2 и отношения основного межэлектродного зазора с/ к ширине центрального электрода а возможен синтез практически линейных передаточных характеристик вида (4) в относительно широком диапазоне изменения переменных (/г,/1е). Теоретические

основы проектирования таких средств мониторинга двуслойных диэлектрических структур основываются на результатах изложенных в главе 2.

Эквивалентирование контура электродной системы совокупностью тонких электрически заряженных проводников с последующим их «зеркальным» отражением относительно границы раздела сред с постоянными значениями ех, позволяет на основе уравнения (1), определить функциональное приближение для распределения плотности заряда о(х) в виде

где ¿т(х) и (Т0(х) - переменная и условно-консервативная компоненты о(-\') соответственно.

а(х)=сг0(х) + Л£ст(х),

(5)

Экспериментальными исследованиями моделей ЭЗП установлено, что эффект относительного перераспределения интенсив-ностей компонент пространственно-нестационарного потока электрического поля, при его параметризации по длительности (+ /\1и ) импульсного воздействия, подобен тому, который проявляется при изменении основного межэлектродного расстояния (с/ - А (Г), а соответствующая упорядоченная последовательность потокораспределений тестового электрического поля ЭЗП может отождествляться с алгебраическим подмножеством воспроизводимых значений электрических зарядов и некоторой образующей группы переходов. Исследованием свойств дискретных последовательностей компонент потокораспределения электрического поля в модельной системе, допускающей функциональное приближение (5), установлено, что изменение потокораспределения, приведенного к какому-либо электроду, представляет, в общем случае, результат действия преобразования деформации и преобразования подобия. Преобразование деформации определимо суммой базисных функций деформации (БДФ) посредством выделения в соотношении (5) функции-сомножителя, соответствующей (И 1, А.г) ~~ (0,0) и относительно большому межэлектродному расстоянию (1. Исследованы общие свойства БФД и их применение в выборе условной сегментации сенсорной части электродной системы ЭЗП на начальной стадии моделирования передаточных характеристик.

На основе численного моделирования функций потокораспределения квазистационарного тестового электрического поля ЭЗП найдено, что при секционировании его сенсорного электрода можно указать три его секции, характеризуемые частичными зарядами (<7(2), 9(1), (}о), которые соответственно монотонно убывают, монотонно возрастают, имеют нулевые либо относительно малые знакопеременные приращения при возрастании любой из

переменных (1г~\Л£). При упорядоченном дискретном изменении вспомогательного параметра соответствующей модельной системы порождается дискретная последовательность компонент

иотокораспределения квазистационарного электрического поля с двумя характерными последовательностями частичных зарядов {Ч }, {(] }, для каждой из которых взаимосвязь между тремя

(1)« (2)п

соседними состояниями можно задать соотношением вида

Яп+2=У1<1п+1+У2<]п> (6>

где показатели связей у и V, при надлежащем выборе шага по

вспомогательному параметру и участка аппроксимации, могут не зависеть от п.

Численно исследованы свойства последовательностей {Я }■> {Я }• На основе функциональных приближений (5), (6)

(1)" (2)п

обоснованы и разработаны эффективные алгоритмы толщиномет-рии и дефектоскопии диэлектрических покрытий в квазистационарных и пространственно-нестационарных тестовых электрических полях, применимые в условиях одностороннего доступа к зоне контроля (а.с. СССР № 949542, № 1260667, № 1536296).

Применительно к моделям неразрушающего контроля двуслойных композитных структур с повышенным уровнем диссипации > 0,1) установлена целесообразность формирования про-странственно-нестационариого тестового электрического поля посредством специального трехэлектродного электродинамического преобразователя с индуктивным буферным элементом, например, в виде многообходового планарного контура (МПК). Предложен численный метод моделирования пространственно-нестационарного иотокораспределения поля электродинамических преобразователей с иидуктивным буферным элементом. Показано, что для раздельного контроля параметров слоистых композитных структур с повышенным уровнем диссипативных потерь предпочтителен двухста-дийный процесс формирования тестовой реакции, первая стадия которого состоит в формировании заданного числа незатухающих ос-цилляций пространственно-нестационарного электрического поля, а вторая - в прецизионном определении логарифмического декремента затухания 9 на основе вычислительного алгоритма решения, методом последовательных приближений, уравнения вида

(К -1) 2е~{%>

2п !_ е-{/2/

где К - отношение результата аналогового интегрирования тестовой реакции, подвергнутой двухпериодному детектированию, к результату интегрирования той же реакции не подвергнутой детектированию (а.с. СССР № 1829629).

Глава 4 посвящена разработке основ электротехнологии неразрушающего контроля качества разрядных камер стационарных плазменных двигателей (СПД) орбитальной коррекции КА.

Экспериментально исследовано влияние технологических дефектов производства композиционных разрядных камер СПД. Исследованием процессов тестовой поляризации образцов алю-моборнитридных (АБН) и борнитридных (БГП) керамик в им-пульсно-возбуждаемом электрическом поле повышенной напряженности установлено, что составляющие в результирующем электропереносе, обусловленные приращениями температуры и приращениями напряженности электрического поля, могут быть качественно подобными. Аномальности нестационарного электропереноса объяснены дипольным взаимодействием поляризующихся фракталов. При этом спектральная функция Диэлектрической восприимчивости определима через спектральную функцию ^¡со) поляризуемости фрактала, концентрацию фракталов Ыф и коэффициент V их дипольного взаимодействия. Исследованы аналитические оценки этого взаимодействия при различных моделях механизма поляризуемости, в том числе характеризуемого показателем п спектральной функции Коула-Коула

т

1-иапУ

которая позволяет находить интегральные значения релаксационных частот 0)г{п, А); Л=А^ уд(0) из численного решения функциональных уравнений вида

F, (in, A, (or) - F2 (n, A, cút)= 0. (9)

Результаты численного исследования решений уравнений (9) при 0,1 < п < 0,8 и Л < 0,7 характеризуются хорошей сходимостью к результатам, получаемым на основе спектральной функции поляризуемости Дэвидсона-Коула, что позволяет считать методику учета эффектов дипольного взаимодействия в пресс-композиционной среде достаточно универсальной. Для образцов БГП керамики изменения показателя п лежат в пределах (0,72 -0,86), а параметра А - в пределах (0,15 - 0,32). Для образцов АБН керамики эти пределы составляют (0,51 - 0,70) и (0,24 - 0,65) соответственно. Повышенные значения параметра А для АБН керамик объясняются аномально высокой подвижностью носителей заряда в нитриде алюминия и сильной зависимостью концентрации носителей заряда от сопутствующих примесей.

Результаты численного исследования функционального уравнения вида (9) явились основой электротехнологии контроля свойств малогабаритных дисковых образцов пресс-композиционных керамик в импульсно-возбуждаемых электрических полях повышенной напряженности. Обработкой интегральных переменных q(t), i(t) состояния тестовой поляризации образца на основе алгоритмов синус-преобразования Карсона-Хевисайда и синус-преобразования Фурье соответственно формируются спектры с'(со) и ¿'"(ój) , по которым определяются значения о) и п. Значения обобщенного параметра параметра А. находятся по относительным величинам COrilü)r0 путем использования результатов численного моделирования функций lg(l-A) аргумента lg{o)r¡ /O)r0 ), параметризованных по показателю п.

В результате проведенных теоретических исследований созданы специальные ЭЗП (а.с. СССР № 284469) и методика комплексного мониторинга состояния приповерхностных слоев разрядного канала камер СПД, которая позволяет выявлять зоны с пониженным удельным электросопротивлением и зоны дефект-

ной микроструктуры с пониженной плотностью композитного материала. Методика технологического мониторинга разрядных камер (а.с. СССР № 1681650), ориентированная на выявление зон с пониженным электросопротивлением, является двухстадийной, которая заключается в регистрации разностей

<¥=ДУТ1)-дут2), (ю)

где УГ, 0' = 1,2)- градиенты вспомогательного теплового поля в стенке тестируемой камеры; (- передаточная характеристика вида

(4).

Установлено, что при наличии латентных состояний с пониженным удельным электросопротивлением пресс-композиции в зонах контроля стенок разрядного канала, результаты контроля целесообразно подтверждать повторным формированием значений / (УГ ) при неизменных контактных условиях в каждой из предположительно дефектных зон, характеризуемых по данным предшествующего мониторинга условием 5/> 0,4.

Установлено, что при наличии латентных зон скопления микропор в приповерхностных слоях разрядного канала эффективность их выявления значительно повышается при тестовой интрузии дистиллированной воды в эти зоны, электризации с последующим бесконтактным считыванием электрограмм остаточного распределения потенциала (патент РФ № 2083981). При этом результаты выборочного формирования электрограмм целесообразно дополнять результатами тестирования этих же поверхностей специальным зондовым ЭЗП.

В связи с тем, что ни одна отдельно взятая тестовая стадия технологического контроля разрядных камер СПД не обеспечивает требуемой эффективности оценки показателей их качества, показано, что мера эффективности комплексного контроля может быть улучшена путем определенного выбора стратегии формирования результатов тестирования и их агрегатирования. Доказательство этого положения дано в терминах теоретико-множественной модели представления и агрегатирования тестовых реакций. В качестве

меры эффективности здесь выбиралось отношение (сг'/сг") компонент среднеквадратического отклонения оценок показателей качества по Эдвардсу, первая из которых (сг') представляет статистическую оценку случайных отклонений, обусловленных несовершенством производственного процесса, а вторая (сг") - отклонений, вносимых процессом технологического контроля. Разработанное приборное и алгоритмическое обеспечение электротехнологий контроля качества разрядных камер позволяет повысить достоверность гарантирования их качества, а также снизить затраты на сборке и стендовых испытаниях СПД за счет исключения камер с латентными дефектами из завершающих стадий производственного процесса.

В главе 5 рассмотрено расширение области применения алгоритма (7) на технологический контроль диэлектрических структур с тонким проводящим покрытием. Разработана модификация МПК, применимая для контроля характеристических переменных (со,/3) электромагнитного затухания, вносимого диэлектрической структурой с тонким проводящим покрытием. Теоретически и экспериментально исследованы передаточные характеристики МПК. Показана целесообразность дискретного изменения топографии электромагнитного поля МПК для оценки толщин проводящего покрытия в целях управления процессом его напыления на рулонный полиэтилентерефталат. Разработан и экспериментально исследован комбинированный сенсорный элемент с цилиндрическим однослойным контуром возбуждения тестового электромагнитного поля для технологического бесконтактного контроля качества поверхностей диэлектрических подложек, в частности, подготовленных к напылению основного металлопокрытия, путем предварительного напыления подслоя хрома, а также для технологического бесконтактного экспресс-контроля средних толщин и удельного электросопротивления проводящих покрытий на керамических материалах, используемых при производстве КА.

Диссертационная работа содержит следующие приложения:

Приложение 1. Алгоритм численного моделирования пото-кораспределения электрического ноля ЭЗГ1 с цилиндрической электродной системой.

Приложение 2. Моделирование тестового электрического поля в стенке пресс-композиционной камеры СПД методом конечных элементов.

Приложение 3. Специализированный модуль цифровой обработки данных электродинамического мониторинга.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы:

1. На основе исследования моделей взаимодействия пространственно-нестационарных и квазистационарных тестовых электрических полей с кусочно-однородными и неоднородными средами разработано новое направление развития электротехнологии неразрушающего контроля неметаллических композиционных структур и компонент ракетно-космической техники.

2. Разработаны теоретические основы математического моделирования эффектов перераспределения тестового электрического поля, свободные от ограничений метода интегральных уравнений в формулировке Джейна-Кэнвола. Интегро-дифферен-циальное уравнение потенциала электрического ноля в неоднородной среде, характеризуемой градиентом диэлектрической проницаемости по одной из пространственных координат, заменено аппроксимирующим интегральным уравнением Фредгольма второго рода со свободным членом, слабозависящим от искомой вариации плотности потока поля на границах раздела сред расширенного контура интегрирования. Предложены и исследованы эффективные модели анализа тестовых полей для систем-представителей двух классов неметаллических композиционных структур:

• двуслойных неразъемных планарных соединений, показатели качества которых характеризуются градиентами диэлектрической проницаемости переходной зоны;

• пресс-композиционных тел вращения, градиент диэлектрической проницаемости которых индуцирован вспомогательным тестовым воздействием.

3. В результате исследований с широким использованием вычислительных экспериментов создана методика проектирования квазиинвариантных к мешающим факторам сенсорных элементов электрозарядовых преобразователей (ЭЗП) различного конструктивного исполнения, в том числе ЭЗП с интерфейсным контактным слоем и встроенным узлом автоматической коррекции влияния контактных условий на результаты технологического контроля двуслойных непроводящих структур в импульсно-возбуждаемых электрических полях, а также обоснован метод выбора секционирования сенсорной части электродной системы ЭЗП с буферными резистивными элементами и синтеза передаточной характеристики приборных средств мониторинга параметров двуслойных диэлектрических структур по изменениям топографии квазистационарного тестового электрического поля в зоне контроля.

4. Разработаны теоретические основы построения совмещенных алгоритмов толщинометрии и дефектоскопии диэлектрических покрытий в условиях одностороннего доступа к зоне контроля. Исследованием модельной системы, представленной протяженными разноименно заряженными электродами, параллельными плоскости раздела диэлектрических сред, найдено функциональное приближение для распределения плотности электрических зарядов, аддитивно-мультипликативная структура которого позволила обосновать новую модификацию алгоритмического обеспечения ряда технологий контроля параметров диэлектрических покрытий. В частности, в результате этих исследований показана целесообразность введения базисных функций деформации потокораспределения тестового электрического поля при

синтезе совмещенных алгоритмов толщинометрии и дефектоско-нш. Результаты исследований применимы также к совершенст-юванию методик стендовых испытаний твердотопливных ракет-шх ускорителей на стадии их опытно-конструкторской разработ-<и и экспериментальной оценки показателей надежности.

5. На основе анализа моделей импульсно-возбуждаемого тестового электрического поля в неоднородной диэлектрической среде создана новая технология комплексного контроля качества тресс-композиционных борнитридных и алюмоборнитридных разрядных камер стационарных плазменных двигателей (СПД), совместимая с процессом производства электрореактивных двигателей (ЭРД) орбитальной коррекции космических аппаратов (КА). Исследовано влияние технологических факторов производства разрядных камер СПД на показатели их качества. Предложен метод комплексной оценки свойств пресс-композиционных нит-ридных керамик при сниженном температурном пороге активации процессов тестового электропереноса в импульсном электрическом поле повышенной напряженности, который позволяет существенно упростить процесс технологического контроля на малогабаритных образцах-свидетелях свойств материала, отрезаемых от заготовок камер. Разработана методика контроля удельного электросопротивления и латентной пористости слоев разрядного канала СПД.

6. Разработан системный подход к оценке эффективностей комплексного контроля и управления качеством разрядных камер. В терминах теоретико-множественной модели представления и агрегатирования тестовых реакций дано обоснование возможности повышения эффективности комплексного контроля, а гакже возможности снижения затрат на сборке и стендовых испытаниях ЭРД за счет исключения разрядных камер СПД с латентными дефектами из завершающих стадий производственного процесса.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Бульбик Я.И. Алгебраические методы в многопараметровых измерениях и неразрушающем контроле / В сб. научно-технических обзоров "Измерения, контроль, автоматизация" М., ЦНИИТЭМ приборостроения, № 2. (42), с. 31-36 (1982)

2. Бульбик Я.И. Сравнительный анализ эффективности конечно-

разностных алгоритмов неразрушающего контроля / В межвуз. сб. "Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля", Изд. Риж. политехи, ин-т, вып. 8, с. 49-59 (1984)

3. Бульбик Я.И. Уравнение деформаций квазистационарного по-токораспределения для первичных преобразователей некоторых средств неразрушающего контроля / В межвуз. сб. "Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля", вып. 10, Риж. политехи, ин-т, с. 94-102 (1985)

4. Бульбик Я.И. К задаче анализа возмущений, вносимых неодно-родностями среды в квазистационарном поле / В межвуз. сб. "Сложные электромагнитные поля и электрические цепи", вып. 13, Уфимский авиационный ин-т, с. 20-24 (1985)

5. Бульбик Я.И. Квазистационарные распределения частичных

электрических зарядов и их применение технике неразрушающего контроля / В межвуз. сб. "Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля", вып. 10, Риж. политехи. ин-т, с. 90-96 (1986)

6. Бульбик Я.И. Интегральные уравнения потенциала электрического поля в неоднородной среде / "Электричество", № 7, с. 43-46 (1986)

7. Бульбик Я.И. Применение многоэлементных первичных преоб-

разователей в неразрушающем контроле структуры композитных материалов / В сб. трудов АН Латв. ССР, "Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов", с. 256-258 (1986)

8. Бульбик Я.И. Метод взвешенных конечных разностей в технике косвенных измерений / В сб. трудов СО АН "Автоматизация физического эксперимента", с. 124-131 (1987)

9. Бульбик Я.И., Рыбаков С.А., Соколов М.И. К задаче анализа квазистационарного распределения электрических зарядов в некоторых электродных системах / "Электромеханика" (Изв. высш. учебн. заведений), № 4, с. 9-14 (1988)

10. Бульбик Я.И. Анализ потокораспределения в системе "электрозарядовый первичный преобразователь - двуслойный объект контроля" / В межвуз. сб. "Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля", Риж. политехи, ин-т, вып. 11, с. 154-165 (1988)

11. Бульбик Я.И., Бычков В.М. Диагностика однородности электрофизических параметров диэлектрических изделий электрическими методами неразрушающего контроля / В межвуз. сб. "Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля", Риж. политехи, ин-т, вып. 12, с. 86-88 (1990)

12. Бульбик Я.И., Бобер A.C., Лубнин М.А., Исляев Ш.Н., Мишин A.C. Состояние и перспективы развития электрического метода неразрушающего контроля качества неметаллических слоистых неразъемных соединений / В сб. "Технология машиностроения", вып. 4: Прогрессивные технологии неразрушающего контроля и технической диагностики изделий отрасли, ЦНТИ "Поиск", НИИТМ, с. 3-12 (1991)

13. Бобер A.C., Бульбик Я.И., Бычков В.М. Лубнин М.А., Мишин A.C. Высоковольтный источник импульсного напряжения возбуждения электрозарядовых датчиков / В сб. "Технология машиностроения", вып. 4: Прогрессивные технологии неразрушающего контроля н технической диагностики изделий отрасли, ЦНТИ "Поиск", НИИТМ, с. 13-16 (1991)

14. Бульбик Я.И. Первичные преобразователи с импульсно-возбуждаемым электрическим полем и их применение в не-разрушающем контроле / В сб. трудов АН Латв. ССР, "Методы

и средства диагностики несущей способности изделий из композитов", с. 73-81 (1991)

15. Бульбик Я.И., Василенко Н.В., Исляев Ш.Н., Козлов А.Г. Электрореверберационные преобразователи и их применение в технологическом неразрушающем контроле качества неметаллических слоистых неразъемных соединений / Труды международной конференции "Неразрушающий контроль и диагностика свойств композитов и изделий из них", том 2, Рига, с. 345-350(1991)

16. Бульбик Я.И. Вопросы теории неразрушающего контроля неметаллических изделий в импульсно-возбуждаемых электрических полях. I. Электрозарядовые первичные преобразователи / РАН, "Дефектоскопия", № 7, с. 48-57 (1991)

17. Бульбик Я. И. Вопросы теории неразрушающего контроля неметаллических изделий в импульсно-возбуждаемых электрических полях. II. Алгоритмические методы восстановления параметров двуслойных объектов / РАН, "Дефектоскопия", № 8, с. 55-63 (1991)

18. Бульбик Я.И. Вопросы теории неразрушающего контроля неметаллических изделий в импульсно-возбуждаемых электрических полях. III. Обобщение на средства контроля с комплексным тестовым воздействием / РАН, "Дефектоскопия", № 5, с. 85-96(1992)

19. Бульбик Я.И. Прогнозирование ресурса керамических пресс-композиционных разрядных камер стационарных электрореактивных двигателей средствами комплексных неразрушающих испытаний / "Механика композитных материалов", № 4, с. 521-527(1992)

20. Bulbik Y.I., Vasilenko N.V., Kozlov A.G. Some studies of grain-boundary microstructures of hot-pressed BN-A1N-Si02 electro-ceramics / Report 7 p: a72, 12th General Conference of the Condensed Matter Division of European Physical Society, Abstracts, Prague, vol. 16A, p. 176 (1992)

21. Bulbik Y., Vasilenko N.. Loginov L. Quality assurance methodology for complex structures and systems / Conf. Proc. on Total Quality Management in Construction, Bratislava, p. 94-99 (1992)

22. Bulbik Y., Bulavkin В., Vasilenko N.. Kozlov A. Data reproducibility improvement at changing contact conditions for the electro-dynamic sensor by means of using electroacoustic effect / Proc. of the 12th Inter. AE Symposium. Sapporo, Japan, p. 289-293 (1994)

23. Bulbik Y., Vasilenko N., Loginov L. An experimental investigation of electrodynamic sensor with local piezoceramic interface / Proc. of the 11th Inter. AE Symposium. Fukuoka, Japan, p. 99-103 (1992)

24. Bulbik Y., Vasilenko N., Loginov L. Role of interdisciplinary relations in studying of on-line tcchonological measurements / Proc. of the Joint IGIP/SEFI Conference at the Czech Technical University, vol. 1, Prague, p. 259-264 (1994)

25. Бульбик Я.И., Бобер А.С. Развитие методологии технологического неинтрузивного контроля качества и прогнозирования ресурса некоторых компонент аэрокосмической техники / В кн. "Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении". Изд. Красноярского госуд. техн. ун-та, с. 72-84 (1995)

26. Bulbik Y. Nondestructive evaluation of nonconductive cylindrical nozzle in pulsewise cxcited guasi-stationary electric fielld / The 7th Inter. Symposium on Abstracts, Prague, p. 43 (1995)

27. Bulbik Y., Vasilenko N.. Ganzenko V., Sheludko V. An interdisciplinary approach to the reforming of technological measurements and technical diagnostics course contents / Inter. Conference on Engineering Education, Abstracts. Moscow, p. 85 (1995)

28. Бульбик Я.И., Стукалов Л.В. Современное состояние в сфере разработки и применения сенсорных элементов электромагнитного типа / В кн. "Проблемы обеспечения качества изделий в машиностроении", Изд. Красноярского госуд. техн. ун-та, с. 294-299(1995)

29. Bulbik Y., Vasilenko N., Stukalov L. Eddy current decay nondestructive testing - an alternative sensor design and use aspects / Proc. of the 8th Asia-Pacific Conference on NDT, Taipei, Taiwan, p. 791-797(1995)

30. Bulbik Y. Modeling of electric flux redistribution effects in non-conductive cylindrical nozzle in pulsewise excited quasi-stationary electric field / Proc. of the 8th Asia-Pacific Conference on NDT, Taipei, Taiwan, p. 539-546 (1995)

31. Bulbik Y. Nondestructive evaluation of nonconductive cylindrical nozzle in pulsewise excited quasi-stationary electric field / Materials Science Forum, vols. 210-213, p. 325-334 (1996)

32. Bulbik Y. Nondestructive evaluation of defects in hot-pressed ceramic nozzles by combined electroacoustic technique / Progress in AE VIII, The Japanese Society for NDI, Nara, p. 273-277 (1996)

33. Бульбик Я.И. Повышение качества мониторинга латентных электрофизических неоднородностей специальных пресс-композицион-ных изделий / В сб. межрегиональной конференции "Материалы, технологии, конструкции", ч. 1, Изд. Сибирской аэрокосмической академии, с. 105-109 (1996)

34. Бульбик Я.И. Влияние технологических факторов горячего прессования на свойства некоторых нитридных керамик / В сб. трудов 4ой Всероссийской конференции "Перспективные материалы, технологии, конструкции", Изд. Сибирской аэрокосмической академии, с. 485-489 (1998)

35. Bulbik Y. A sensor design for bilamellar dielectric structures nondestructive evaluation by pulsed electric field use / Review of Progress in QNDE, vol. 18A: Proc. of the 25th QNDE Conf., p. 1201-1207(1998)

36. Bulbik Y. Present state and some prospects for electric nondestructive evaluation development. / Review of Progress in QNDE, vol. 18B: Proc. of the 25th QNDE Conf., p. 1381-1384 (1998)