- PII
- S30344980S0130308225110012-1
- DOI
- 10.7868/S3034498025110012
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 11
- Pages
- 3-13
- Abstract
- Operating conditions of fuel element cladding materials in nuclear reactors are characterized by intense radiation exposure capable of causing significant changes in their physical and mechanical properties. This work is devoted to the study of Lamb wave dispersion for materials used in fuel element cladding (FE) irradiated with 10 MeV fast electron beams. Complex measurements of the studied samples were carried out before and after irradiation. Irradiation-induced changes in practically important characteristics of steel plates were experimentally established. Based on the experimental data, refined dispersion dependences of Lamb waves were obtained, which made it possible to quantitatively estimate and analyze the degree of radiation modification of the acoustic and elastic characteristics of the material, as well as their correlation with the formation of radiation damage. It was found that Lamb waves excited in the zero symmetric mode are an effective source of information on the irradiation state of the material. The results of the conducted research are of certain interest for the development of the methodological base of ultrasonic non-destructive testing and in the field of physical materials science, related to increasing the reliability and durability of structural materials in extreme conditions. In particular, the obtained data can be used in the development of more accurate models for predicting the behavior of structural materials under conditions of intense radiation loads.
- Keywords
- ультразвуковой контроль нержавеющая сталь электронное облучение волны Лэмба дисперсионные зависимости
- Date of publication
- 19.12.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 19
References
- 1. Горбунов В. А., Андрианов С. Г., Коновальцева С. С. Оценка влияния радиационного теплообмена на параметры температурных полей ТВЭЛ различного конструктивного исполнения // Вестник ИГЭУ. 2021. № 2.
- 2. Сухих А. В. Содержание кобальта и вакансионное распухание стали ЧС-68 // Атомная энергия. 2007. Т. 102. Вып. 3. С. 163—168.
- 3. Обидин Ю. В., Петухов К. В., Поташников А. К., Сартаков В. Ю. Высокопроизводительный промышленный томограф для контроля ТВЭЛ // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2006.
- 4. Васильев А. В., Бирюков Д. Ю., Костин В. Н., Зацепин А. Ф. Ультразвуковой контроль акустических и упругих характеристик стали 12Х18Н10Т, облученной быстрыми электронами // Дефектоскопия. 2025. № 3. С. 3—13.
- 5. Клюев В. В., Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Неразрушающий контроль / Справочник: в 7 т. Т. 2: Ультразвуковой контроль. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.
- 6. Lamb H. On waves in an elastic plate // Proc. Roy. Soc. London. Ser. A. 1917. V. 93. P. 114—128.
- 7. Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981.
- 8. 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 // Proc. Inst. Mech. Eng. Part G. J. Aerosp. Eng. 2020. V. 234. Is. 13. P. 2000—2010.
- 9. Ong W., Rajic N., Chiu W., Rosalie C. Lamb wave–based detection of a controlled disbond in a lap joint // Struct. Heal. Monit. 2018. V. 17. Is. 3. P. 668—683.
- 10. Петров Ю. В., Гуревич С. Ю., Голубев Е. В. Оптико-термический излучатель и ЭМА-приемник ультразвуковых волн Лэмба // Дефектоскопия. 2015. № 5. С. 17—24.
- 11. Золотова О. П., Бурков С. И., Сорокин Б. П. Распространение волн Лэмба и SH-волн в пластине пьезоэлектрического кубического кристалла // Журнал СФУ. Математика и физика. 2010. № 2.
- 12. Бурков М. В., Еремин А. В., Бяков А. В. Диагностика ударных повреждений монолитных и сотовых углепластиков с помощью ультразвуковых волн Лэмба // Дефектоскопия. 2021. № 2. С. 33—43.
- 13. Nedospasov I. A., Mozhaev V. G., Kuznetsova I. E. Unusual energy properties of leaky backward Lamb waves in a submerged plate // Ultrasonics. 2017. V. 77. P. 95—99.
- 14. Park I., Jun Y., Lee U. Lamb wave mode decomposition for structural health monitoring // Wave Motion. 2014. V. 51. P. 335—347.
- 15. Перов Д. В., Ринкевич А. Б. Локализация отражателей в пластинах при ультразвуковом контроле волнами Лэмба // Дефектоскопия. 2017. № 4. С. 27—41.
- 16. Knor G. Damage detection in CFRP plates by means of numerical modeling of Lamb waves propagation // International Journal of Research in Engineering and Technology. 2014. V. 3. No. 12. P. 80—93.
- 17. Liua X., Jiang Z., Yan Z. Improvement of accuracy in damage localization using frequency slice wavelet transform // Shock and Vibration. 2012. V. 19. No. 4. P. 585—596.
- 18. Chen X., Gao Y., Bao L. Lamb wave signal retrieval by wavelet ridge // Journal of Vibroengineering. 2014. V. 16. No. 1. P. 464—476.
- 19. Перов Д. В., Ринкевич А. Б. Применение вейвлетов для анализа ультразвуковых полей, детектированных лазерным интерферометром. Основные принципы вейвлетного анализа // Дефектоскопия. 2001. № 12. С. 55—66.
- 20. Зацепин А. Ф. Акустические измерения. М.: Юрайт, 2024. 209 с.
- 21. Su Z. Q., Ye L. Identification of damage using Lamb waves: from fundamentals to applications. Berlin, Heidelberg: Springer, 2009. 346 p.
- 22. Викторов И. А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. М.: Наука, 1966. 168 с.
- 23. Ермолов И. Н., Алешин Н. П., Потапов А. И. Акустические методы контроля // Неразрушающий контроль: в 5 кн. Кн. 2. М.: Высшая школа, 1991. 283 с.
- 24. Немытова О. В., Ринкевич А. Б., Перов Д. В. Использование оценки мгновенной частоты для классификации эхосигналов от различных отражателей // Дефектоскопия. 2012. № 11. С. 46–61.
- 25. Муравьев В. В., Муравьева О. В., Волкова Л. В., Колпаков К. В., Девятериков Д. И., Кравцов Е. А. Анизотропия акустических свойств в тонколистовом прокате низкоуглеродистой марганцовистой стали // Дефектоскопия. 2024. № 11. С. 15—29.
- 26. Drouin D., Couture A. R., Joly D., Tastet X., Aimez V., Gauvin R. CASINO V2.42: a fast and easy-to-use modeling tool for scanning electron microscopy and microanalysis users // Scanning. 2007. V. 29. No. 3. P. 92—101.
- 27. Achenbach J. D. Wave Propagation in Elastic Solids. Amsterdam: North-Holland, 1973. 425 p.
- 28. Комаров Д. В., Коновалов С. В., Жуков Д. В., Виноградов И. С., Панченко И. А. Анализ современной ситуации в области применения электронно-пучковой обработки различных сплавов. Часть 1 // Ползуновский вестник. 2021. № 4. С. 129—139.
- 29. Markov A. B., Mesyats G. A., Remnev G. E., Rotshtein V. P., Shulov V. A. Mechanisms for Hardening of Carbon Steel with a Nanosecond High-Energy, High-Current Electron Beam // Materials Science Forum. 2007. V. 539—543. P. 2365—2370.
- 30. Мороз Н. И. Модификация структуры и свойств кремнистой электротехнической стали ускоренными электронами / Взаимодействие излучений с твердым телом: материалы 15-й Междунар. конф. Минск, 26—29 сент. 2023 г. Минск: БГУ, 2023. С. 285—287.
