Композитная арматура представляет собой равноценную замену стальным аналогам. Выполненная на основе полимерной матрицы с армирующим наполнителем, изготовленным на основе стеклянных, базальтовых, углеродных или армидных волокон, композитная арматура находит массовое применение в процессе армирования бетонных сооружений. Постоянно увеличивающийся спрос на этот материал порождает необходимость в разработке методик контроля выпускаемой продукции. Композитная арматура представляет собой неметаллические стержни, которые невосприимчивы магнитным и электромагнитным излучениям, что существенно ограничивает потенциал неразрушающего контроля. В качестве альтернативы в данной работе предлагалось использовать акустический волноводный метод контроля, основанный на анализе низкочастотных волн Похгаммера1 [1–6]. Акустическая стержневая волна проходит по телу волновода и, отразившись от дальнего торца, возвращается в излучатель, при этом сигнал, отраженный от дефектной зоны, возникает в связи со скачком поперечного сечения. Целью данной работы было создание математической модели настроечного образца с искусственным отражателем исходя из различия составов объекта контроля и нанесенного на его поверхность дефекта.
Для настройки дефектоскопа, реализующего волноводный метод, предлагается использовать пруток композитной арматуры с нанесенным искусственным отражателем, без разрушения тела объекта контроля. Искусственный отражатель в поперечном сечении имеет вид прямоугольника на круглом сечении (рис. 1). Такая форма выбрана для упрощения изготовления настроечного образца.
Задача теоретического расчета состояла в нахождении теоретических значений сигнала от торца объекта контроля и искусственного отражателя. Для этого использовались спектры соответствующих сигналов [7–10]. Спектр сигнала от искусственного отражателя находился как произведение спектра зондирующего импульса Sз(f) на коэффициент отражения R(f) [11]. Тогда как спектр сигнала от торца объекта контроля находился как произведение спектра зондирующего импульса Sз(f) на квадрат коэффициента прохождения D(f). Это обусловлено тем, что акустическая волна на пути от излучателя к торцу объекта контроля и обратно дважды проходит через зону с искусственным отражателем [12].