В монографии рассмотрены новые итерационные методы и алгоритмы вычислительной томографии, позволяющие восстанавливать трехмерные изображения и функции распределения свойств объектов из неполных данных. Описаны новые параллельные итерационные алгоритмы. Рассмотрены вопросы эффективности решения задач рентгеновской томографии с неполными данными, приведены результаты численных расчетов. Исследована магнитошумоввая вычислительная томография, предназначенная для восстановления функции послойного распределения по глубине изучаемого параметра поверхностного слоя ферромагнитных материалов, а также прямая задача для вихретоковой тографии поводящих изделий. Большое внимание уделено исследованию реконструктивных оболочечных методов томографического контроля, которые имеют ряд существенных преимуществ, важных для реконструкции бинарных объектов контроля. Эти методы позволяют эффективно использовать априорную информацию о внутренней структуре промышленных объектов контроля, относящихся к классу кусочно-однородных объектов. Описанные методы предназначенные для решения задач неразрушающего контроля и медицинской диагностики. Предназначена для научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов, занимающихся вопросами решения итерационных томографических задач.

В монографии изложены результаты исследований по развитию методов контроля высокотемпературных узлов теплоэнергетического оборудования на основе изменения структуры металла в процессе длительной эксплуатации. Рассмотрены теоретические и прикладные аспекты оптимизации неразрушающего контроля посредством реплик микроструктуры металлов наиболее ответственных узлов, работающих в условиях ползучести. Изложены также результаты исследований и даны практические рекомендации по оптимизации контроля и технической диагностики пароперегревателей паровых котлов электростанций. Для сотрудников исследовательских и проектных организаций, инженерно-технических работников тепловых электростанций и предприятий, специализирующихся на контроле, технической диагностике и ремонте теплоэнергетического оборудования, студентов и аспирантов энергетических специальностей.

Рассмотрены генераторы тормозного излучения и нейтронов для радиационного контроля на базе линейных ускорителей. Изложены физические основы ускорения и фокусировки электронов, протонов и дейтронов в линейных резонансных ускорителях, принципы работы ускорителей электронов и нуклидов водорода прямого действия, а также линейных резонансных ускорителей электронов и ионов водорода. Рассмотрены особенности формирования потоков ускоренных электронов, протонов и дейтронов в корпускулярно-оптических электростатических и магнитных системах, а также конструктивные особенности запаянных ускорителей электронов и дейтронов прямого действия для генерации тормозного рентгеновского излучения и нейтронов (рентгеновских и нейтронных ускорительных трубок). Обсуждаются вопросы генерации полей тормозного излучения и нейтронов при взаимодействии ускоренных электронов, протонов и дейтронов с мишенями линейных ускорителей. Для научных и инженерно-технических специалистов в области ускорительной техники, прикладной ядерной физики и интроскопии, а также аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся по этим предметам.

Рассмотрены вопросы дистанционного контроля различных объектов с помощью линейных ускорителей электронов, протонов и дейтронов на малые и средние энергии. Изложены принципы построения аппатурно-методических комплексов радиационной томографии на базе ускорителей. Особое внимание уделено задачам поиска и идентификации скрытых опасных предметов, в частности, взрывчатых веществ, наркотиков и делящихся материалов, с помощью управляемых источников радиационных полей. Описаны современные системы контроля состояния элементов трубопроводного транспорта с помощью малогабаритных импульсных рентгеновских аппаратов. Для научных и инженерно-технических специалистов в области ускорительной техники, прикладной ядерной физики и интроскопии, а также аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся по этим предметам.

В первом разделе изложены основы вихретокового, магнитного и электропотенциального методов неразрушающего контроля (НК). Значительное внимание уделено комбинированию методов: обнаружения дефектов, измерения толщины и физико-механических свойств деталей, узлов и сварных соединений, методам обработки информации и регистрации результатов контроля. Рассмотрены типовые схемы построения преобразователей, приборов и систем автоматизированного контроля, их конструктивные особенности и технические характеристики. Книга может быть использована в качестве пособия для подготовки студентов и специалистов, обучающихся по направлениям 200100 «Приборостроение», 280100 «Безопасность и жизнедеятельность», 221400 «Управление качеством», а также по другим направлениям технической диагностики и контроля качества материалов, изделий и конструкций. Пособие рекомендуется для подготовки к аттестации специалистов 1 - 3 уровней НК по международной и европейской системам аттестации, а также в качестве базового материала для дистанционного обучения специалистов по НК. Во втором разделе, в качестве справочного материала, опубликована библиография неразрушающего контроля - отечественные и зарубежные издания.

В сборнике опубликованы материалы докладов, представленных на 47-ю Международную конференцию "Актуальные проблемы прочности" специалистами в области прочности и пластичности из России и ближнего зарубежья, посвященные вопросам физики и механики прочности, пластичности и разрушения материалов и конструкций; связи прочности со структурой нанокристаллов, аморфных, керамических, полимерных и других перспективных материалов; разработке научных основ и практических путей прогнозирования и повышения долговечности и надежности материалов и изделий; проблемам неразрушающего контроля и диагностики материалов. Для специалистов в области физики металлов, металловедения, прочности и разрушения материалов, а также для студентов соответствующих специальностей. проведение конференции поддержано грантом РФФИ № 08-02-06100-Г.

Конференция продолжает традиции Всероссийского научного семинар по механике микронеоднородных материалов и разрушению памяти профессора С. Д. Волкова, который является основателем уральской научной школы механики деформируемого твердого тела. Его имя связано с применением статистических методов при исследовании упругого и неупругого поведения микронеоднородных материалов, решением фундаментальных и прикладных проблем статистического металловедения и разрушения. Конференция призвана обсудить современные проблемы и достижения, а также направления развития механики деформируемого твердого тела и смежных научных областей - моделирование, контроль, диагностика и живучесть материалов конструкций. Цель конференции - инициировать усилия ученых в областях механики сплошных сред, материаловедения и неразрушающего контроля, а также специалистов промышленности для решения научных и прикладных задач.

Основное свойство "интеллектуальных" материалов и изделий состоит в способности реагировать на изменение внешних условий и условий эксплуатации. Они могут также ремонтировать себя или изменять свои функциональные характеристики. В книге описаны системы волоконно-оптических датчиков, которые могут измерять деформацию, температуру и механическое напряжение. Обсуждаются способы реагирования интеллектуальных конструкций на возникающие резонансные колебания. Описаны сплавы, обладающие эффектом памяти формы, а также пьезокерамики, широко используемые в качестве датчиков в рассматриваемых структурах. Даны примеры применения магнитострикционных материалов в качестве активных приводов, реагирующих на изменение внешних условий. Описаны жидкостные интеллектуальные системы, способные изменять свое движение под действием электрического сигнала и вызывать появление реальных сил и смещений. Рассмотрены биоимплантанты и живые организмы, изучение которых облегчает разработку принципов работы новых интеллектуальных структур.

В справочнике собраны и обобщены основные сведения, касающиеся одной из наиболее интересных и актуальных проблем современной кибернетики - создания обучающихся распознающих систем: читающих автоматов, устройств для распознавания устной речи, диагностических машин, обучающихся автоматизированных систем для управления сложными производственными и экономическими объектами, устройств и алгоритмов обнаружения, разведки полезных ископаемых и т. п. Показаны возможности использования методов обучения и самообучения распознаванию, описаны распознающие системы различного назначения, приведены распознающие программы и некоторые рабочие алгоритмы. Для научных работников, инженеров и техников, преподавателей и студентов вузов, аспирантов.

В работе проводится исследование и тестирование алгоритма оценки деформации твердых тел на мезомасштабном уровне, основанного на построении полей векторов перемещений и расчете компонент деформации. Проверка метода проводилась путем сравнения аналитически вычисленных компонент деформации с экспериментальными расчетными данными, полученными по модельным изображениям, а также на изображениях, записанных с помощью оптико-телевизионной измерительной системы TOMSC, при растяжении металлических и полимерных образцов. Показано, что оценки компонент деформации, получаемые в результате корреляционного анализа изображений, хорошо согласуются с результатами их аналитического расчета при известных параметрах нагружения и размерах анализируемых изображений. Результаты проведенных исследований являются наглядным доказательством правомочности использования комплекса TOMSC для оценки локальных деформаций, реализуемых путем обработки изображений поверхности образцов нагруженных материалов.

В книге достаточно полно рассмотрены особенности контроля веществ с использованием струйно-акустических эффектов, проанализировано влияние основных неконтролируемых величин на получаемый результат. Впервые представлены результаты исследования новых струйно-акустических эффектов и их использования при создании методов и средств контроля веществ. Книга предназначена специалистам, ведущим работу в различных отраслях промышленности, занимающимся разработкой, эксплуатацией и исследованием методов и устройств контроля веществ. Она может быть полезна аспирантам и студентам высших и средних учебных заведений, интересы которых связаны с указанной тематикой.

В сборнике опубликованы материалы докладов, представленных на 47-ю Международную конференцию "Актуальные проблемы прочности" специалистами в области прочности и пластичности из России и ближнего зарубежья, посвященные вопросам физики и механики прочности, пластичности и разрушения материалов и конструкций; связи прочности со структурой нанокристаллов, аморфных, керамических, полимерных и других перспективных материалов; разработке научных основ и практических путей прогнозирования и повышения долговечности и надежности материалов и изделий; проблемам неразрушающего контроля и диагностики материалов. Для специалистов в области физики металлов, металловедения, прочности и разрушения материалов, а также для студентов соответствующих специальностей. проведение конференции поддержано грантом РФФИ № 08-02-06100-Г.

Предложено использование оптико-телевизионного метода диагностики для неразрушающего контроля нагруженных сварных соединений конструкционных сталей. В качестве информативных параметров и критериев диагностики используются особенности эволюции полей смещений и распределения локальных компонент тензора пластической дисторсии.

Изложены физические и технические вопросы применения высокоэнергетического излучения от различного типа ускорителей в технической диагностике промышленных изделий. Рассмотрены характеристики применяемых ускорителей и приведены практические рекомендации по технологии высокоэнергетической диагностики в различных отраслях промышленности и метрологическому обеспечению измерений. Показаны перспективы развития применения высокоэнергетического излучения в диагностике промышленных изделий. Для инженерно-технических работников.

Показана возможность оценки механическогос остояния, прогнозирования остаточного ресурса и диагностики стадии предразрушения сварных соединений при многоцикловой усталости на основе измерения и анализа полей векторов необратимых смещений оптико-телевизионный м методом. Описаны основные типы полей смещений перед вершиной трещины и их эволюция в процессе нагружения. Предложены новые критерии, характеризующие накопление усталостных повреждений на мезомасштабном уровне.

В книге с позиций системного подхода рассмотрены вопросы обеспечения безаварийной работы химических предприятий. Приведены модели процессов химической технологии и изменения состояния работоспособности оборудования, алгоритмы оперативного расчета вероятностей состояний функционирования, показателей надежности и безаварийности. Описаны методы предупреждения аварий и диагностики нарушений, которые нашли широкое применение на практике. Даны сведения о новых отказоустойчивых устройствах, реализуемых на базе микропроцессорной техники. Книга предназначена для инженерно-технических работников, специалистов в области автоматического управления и контроля, системотехники, надежности, моделирования и оптимизации, занимающихся проектированием и эксплуатацией объектов химической технологии, может быть полезна научным сотрудникам, аспирантам и студентам старших курсов технических вузов.

В книге изложены физические принципы методов исследования лабораторной плазмы. Большое внимание уделено тем из них, которые предназначены для определения параметров высокотемпературной плазмы. Значительное место отведено обсуждению условия применимости отдельных методов и рассмотрению типичных ошибок измерений. Помимо широко используемых сейчас диагностических методов, таких как зонды, сверхскоростная фотография, анализ ширины и интенсивности спектральных линий, обсуждаются современные способы измерения, возможности которых еще до конца не выявлены. Среди них измерения с помощью голографических интерферометров и измерение концентрации и температуры по рассеянию света плазмой.Часто употребляемые формулы приведены для удобства их использования с численными коэффициентами. Книга предназначена для физиков-экспериментаторов, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики плазмы.

В работе представлен пакет программного обеспечения для IBM PC, названный IMAGES ("Изображения"), предназначенный для улучшения и анализа оптико-телевизионных изображений поверхностей материалов. Программа позволяет определять геометрические характеристики структурных элементов изображения (зерна, полосовые структуры), как в ручном, так и в автоматическом режимах, и представляет интерес для специалистов в области неразрушающего контроля материалов и обработки изображений.

В книге последовательно изложены принципы сканирующей акустической микроскопии - нового перспективного направления в развитии физических методов исследования микроструктуры материалов самой различной природы. Подробно излагаются особенности нового направления. различные применения, преимущества и границы применимости. В книге отражен современный уровень научных исследований в этой области. включая ряд разделов физической акустики и ультразвука, физики твердого тела, характеризации материалов и неразрушающего контроля. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, а также может быть использована в качестве учебного пособия для аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.