Развитие фундаментальных основ для методов интегрированной ультразвуковой диагностики железнодорожных рельс с использованием нормальных упругих волн

Название НИОКТР	Развитие фундаментальных основ для методов интегрированной ультразвуковой диагностики железнодорожных рельс с использованием нормальных упругих волн
Аннотация	Общая протяженность железных дорог в России и Индии составляет 122000 км и 132310 км соответственно. Принимая во внимание актуальные цели РЖД на увеличение пропускаемого тоннажа и повышение пропускной способности индийских железных дорог, железнодорожный путь нуждается в современных методах диагностики его состояния. Из стандартных средств неразрушающего контроля рельсов можно выделить мобильные средства, включающие в себя вагоны-дефектоскопы, мобильные лаборатории, съемные дефектоскопы сплошного контроля или ультразвуковой контроль сварных стыков и выборочной проверки рельсов. Первый тип систем контроля требует периодического движения составов с ограниченной скоростью. Съемные дефектоскопы и выборочный ультразвуковой контроль нуждаются в специалисте, обученному работе с соответствующим оборудованием. Контроль сварных стыков же производится единожды, до ввода рельса в эксплуатацию. Дополнительным фактором, замедляющим проведение инспекции пути, является наличие максимальной сменной нормы использования дефектоскопов в летний и зимний период. В связи с этим большой интерес представляет развитие таких методов диагностики состояния рельсового полотна, которые могли бы осуществляться в непрерывном режиме при минимальном воздействии человеческого фактора. Одним из перспективных подходов к решению данной задачи, активно развиваемым за рубежом, является использование нормальных упругих волн, способных распространяться на значительные расстояния (до нескольких сот метров) по волноводам в том числе и по рельсам с относительно небольшим затуханием. Это обеспечивает возможность регистрации нормальных волн, рассеянных на различных типах макроскопических дефектов, возникающих в рельсе в процессе его эксплуатации, относительно разреженным набором преобразователей, функционирующих в эхо-импульсном режиме или по раздельному принципу. Несмотря на кажущуюся простоту такого подхода к диагностике рельс, его практическая реализация сопряжена с рядом трудностей, связанных с особенности ультразвуковых волновых процессов в них. Так, для распространения нормальных упругих волн в рельсах, характерна многомодовость: даже при использовании низкочастотных ультразвуковых преобразователей в рельсе могут одновременно распространяться десятки нормальных волн с различными формами локализации колебаний относительно сечения рельса. Кроме того, система диагностики рельсового пути должна работать в круглогодичном режиме при значительных перепадах температур, при этом сами рельсы контактируют с подрельсовым основанием и могут содержать геометрические неоднородности в виде технологических отверстий и сварных соединений. Указанные факторы усложняют интерпретацию регистрируемых датчиками ультразвуковых волновых сигналов, и для их адекватного учета необходимо проведение соответствующих исследований. Не менее важным классом возникающих здесь задач является и разработка специализированных преобразователей для возбуждения и измерения упругих колебаний в рельсе, а также определение их оптимального расположения для генерации и приема отдельных нормальных мод, чувствительным к дефектам заданных типов. Основной целью предлагаемого проекта является развитие фундаментальных основ для методов интегрированной ультразвуковой диагностики железнодорожных рельс с использованием нормальных упругих волн в применении к магистральным железным дорогам России и Индии. При этом исследования российских участников проекта будут сосредоточены на компьютерном моделировании и экспериментальном изучении процессов возбуждения, распространения и взаимодействия нормальных волн с характерными дефектами, возникающими в рельсах, используемых в РЖД и на индийских ЖД с учетом их механических и геометрических особенностей, в то время как индийские коллеги сосредоточатся на развитии теоретических основ для создания оптимизированных к постоянному размещению на рельсовом пути преобразователей и изучению влияния подрельсового основания на соответствующие волновые процессы.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	21000.0
Дата начала	2025-07-30
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	25-49-01074
Дата контракта	2025-07-30
Количество отчетов	1
УДК	625.1
Количество просмотров	8
Руководитель работы	Еремин Артем Александрович
Руководитель организации	Романова Дарья Александровна
Исполнитель	АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-10-27 08:26:36 UTC, 2025-10-27 08:26:36 UTC
ОКПД	Нет
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	сканирующая лазерная доплеровская виброметрия; сеточно-характеристический метод; метод полуаналитических конечных элементов; рассеяние нормальных волн на дефектах; диагностика рельс; Нормальные упругие волны
Соисполнители	Индийский технологический тнститут Дели
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	73.29.17 - Безопасность движения на железнодорожном транспорте
OECD	—
OESR	Прикладная математика; Механическая инженерия
Приоритеты научно-технического развития	е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
Регистрационные номера	—