Аннотация. В статье дано обоснование двух методов (бесконтактного и контактного) неразрушающего контроля, предназначенных для определения теплофизических характеристик материалов путем локального нагрева полуограниченной среды с помощью дискообразного источника. В процессе обработки термограммы нагрева бесконтактным источником используется параметр гомохронности, определяемый как отношение средних скоростей изменения температуры поверхности из разных участков термограммы нагрева. Установлено, что для определенных геометрических размеров источника нагрева и точек фиксации температуры параметр гомохронности ε функционально связан с произведением температуропроводности материала на время фиксации температуры. Это позволяет при помощи номограмм, полученных на основе предварительных численных расчетов для серии материалов с известными значениями теплофизических характеристик, определять коэффициенты температуропроводности и теплопроводности исследуемых материалов без применения сложных методов решения обратных задач теплопроводности.
Контактный метод предполагает детектирование избыточной температуры в центре или на некотором расстоянии от дискообразного источника нагрева с временным разрешением и интерпретацию температурного профиля при помощи номограмм, полученных с учетом теплоемкости нагревателя и значений параметра гомохронности, либо нейронной сети, устанавливающей связь между параметрами термограмм разогрева и искомыми теплофизическими параметрами.

Ключевые слова: методы теплового неразрушающего контроля, бесконтактный метод, контактный метод, параметр гомохронности, номограммы, нейронная сеть

Для цитирования: Бровка Г. П., Лысенко С. А., Агутин К. А., Мурашко А. А., Бровка А. Г. Методы неразрушающего контроля для определения теплофизических характеристик материалов // Аэрокосмическая техника и технологии. 2025. Т. 3, № 4. С. 672–687. https://doi.org/10.52467/2949-401X-2025-3-4-672-687; https://elibrary.ru/BYOWPW

Библиографический список
1. Чернышова Т. И., Чернышов В. Н. Методы и средства контроля теплофизических свойств материалов. М.: Машиностроение, 2001. 240 с.
2. Чернышов В. Н., Однолько В. Г., Чернышов А. В. Методы и системы неразрушающего контроля теплозащитных свойств строительных материалов и изделий. М.: Спектр, 2012. 200 с.
3. Жуков Н. П. Способ неразрушающего определения теплофизических свойств твердых материалов // Инженерно-физический журнал. 2004. Т. 77, № 5. С. 139–145. https://elibrary.ru/PGONQP
4. Жуков Н. П., Майникова Н. Ф. Измерительно-вычислительная система неразрушающего контроля теплофизических свойств //Приборы и техника эксперимента. 2005. № 4. С. 164–166. https://elibrary.ru/HSHQCT
5. Майникова Н. Ф., Мищенко С. В., Жуков Н. П., Рогов И. В. Методы и средства неразрушающего теплового контроля структурных превращений в полимерных материалах: монография. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 320 с.
6. Головин Д. Ю., Дивин А. Г., Самодуров А. А., Тюрин А. И., Головин Ю. И. Определение температуропроводности материалов неразрушающим экспресс-методом с использованием ступенчатого точечного нагрева поверхности и высокоскоростной термографии // Измерительная техника. 2019. № 8. С. 47–52. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2019-8-47-52; https://elibrary.ru/DEHULS
7. А. с. 1481656 СССР, МКИ G 01 N 25/18. Способ бесконтактного контроля теплофизических характеристик материалов / Т.И. Чернышова, В. Н. Чернышов. Опубл. 23.05.89, Бюл. № 19.
8. А. с. 1402892 СССР, МКИ G 01 N 25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления / Т. И. Чернышова, В. Н. Чернышов. № 4129719/31-25; Опубл. 15.06.88, Бюл. № 22.
9. Патент № 117106 РФ, МКИ G 01 N 25/18. Способ бесконтактного контроля теплофизических характеристик материалов / В. Н. Чернышов, Т. И. Чернышова, Э. В. Сысоев. Опубл. 26.12.2000.
10. Патент № 2374631 РФ, МКИ G01N 25/18. Способ определения теплофизических свойств твердых материалов / В. В. Обухов, И. Н. Ищук, А. И. Фесенко, А. П. Собко, Б. И. Антонов. Опубл. 27.11.2009.
11. Патент № 2399911. Способ определения теплофизических характеристик строительных материалов (варианты) / В. Н. Чернышов, А. В. Чернышов, Д. О. Голиков. Опубл. 20.09.2010.
12. Патент № 2701881 РФ, МКИ G01N 25/18. Устройство для бесконтактного определения теплофизических свойств твердых тел / Ю. И. Головин, А. А. Самодуров, А. И. Тюрин, Д. Ю. Головин, Э. А. Бойцов. Опубл. 02.10.2019.