Общая теория сигналов акустической эмиссии

[bittecx]

Добрый день Всем!
В группе «Acoustic Emission - Open AE Initiative» социальной сети LinkedIn нами опубликована статья (на английском)
GENERAL THEORY OF ACOUSTIC EMISSION SIGNALS
(“Общая теория сигналов акустической эмиссии”, - кого интересует русскоязычный вариант статьи, обращайтесь)
Ссылка: https://www.linkedin.com/feed/update...10917342474240

Эта статья является краткой сводка результатов исследований, выполненных еще в 1980- годах на кафедре теоретической физики Харьковского университета. Часть результатов есть в опубликованных работах, а также в отчете о НИР, заказчиком которой был ЦНИИТМАШ (В.И.Иванов) и мало известна. Потом я этим вопросом больше не занимался.
Еще тогда была разработана полная математическая теория сигналов акустической эмиссии, которая не только позволяет рассчитать форму сигнала, но и решить обратную задачу, т.е. определить параметры источника по наблюдаемому сигналу АЭ.
Основной результат: обратная задача теории сигналов АЭ принадлежит к классу так называемых некорректных задач математической физики. Ее решение можно получить с использованием регуляризации по Тихонову.
Этот математический аппарат позволяет построить оборудование нового типа (АЭ микроскоп), которое может полностью восстанавливать параметры источника по наблюдаемому сигналу.

[bittecx]

Русскоязычный вариант статьи (дополненный)
ссылка для скачивания
https://drive.google.com/file/d/1TPQ...ew?usp=sharing

[bittecx]

Обзор литературы по оптоволоконным датчикам сигналов акустической эмиссии.

Оптоволоконные датчики сигналов АЭ имеют целый ряд преимуществ по сравнению с устаревшими на сегодняшний день пьезоэлектрическими датчиками.В частности, они не искажают форму сигнала и пригодны для количественного анализа сигналов АЭ на основе теории. Имеется огромная литература по таким датчикам.
Последний известный нам обзор выполнен в Школе металлургии и материаловедения Бермингенского Университета (Англия).Там ссылки на примерно 200 публикаций:

https://www.mdpi.com/journal/sensors...l_issues/SM_SS

Structural Health Monitoring Using Fibre Optic Acoustic Emission Sensors
James Owen Willberry at al

Интересно узнать, а кто в России занимается оптоволоконными датчиками АЭ? Или все еще по старинке используется устаревшее оборудование с пьезодатчиками?

[bittecx]

Использование нейронных сетей для анализа сигналов АЭ.

Для анализа сигналов АЭ нейронные сети, вероятно, впервые использовались а работе:
R. de Oliveira et al., “Health monitoring of FRP using acoustic emission and artificial neural networks”, Computers & StructuresVolume 86, Issues 3–5, February 2008, Pages 367-373
Были успешно использованы так называемые сети Кохонена.
Дальнейшее развитие эта тема получила в работе (препринт):
Hope Jasperson, et al. “Unsupervised classification of acoustic emissions from catalogs and
fault time-to-failure prediction”, arXiv: 1912:06087v1 12 Dec 2019
Использовались усовершенствованные сети Кохонена, в том числе, так называемая CSOM (Conscience Self-Organizing Map) для осуществления топологической классификации упорядоченных оцифрованных сигналов АЭ. Окончательно использовалась LSTM -сеть для распознавания и классификации источников АЭ,
Обратим внимание, что одним из соавторов указанной работы является выдающийся математик, специалист по вычислительной и прикладной математике, а также по вычислительной сейсмологии и геофизике Мартен де Хооп, работающий в настоящее время в США (шт. Техас, Университет Райса, https://maartendehoop.rice.edu/)
Очевидно, что происходит качественный скачек в развитии метода АЭ. Используемое сейчас оборудование очень быстро вылетит в хлам.
Принципиально новое оборудование АЭ будет основано на применении:
1) оптоволоконных датчиков сигнала 2) алгоритмов основанных на теории АЭ и решении обратной задачи 3) кластеризации и распознавании источников АЭ с помощью нейронных сетей.
Если не развернуть в настоящее время разработку такого оборудования в России, то через самое короткое время придется его закупать за огромные деньги у иностранных фирм.

[bittecx]

Новогодний подарок!
Поскольку с момента публикаций прошло длительное время (40 лет!) у меня не осталось никаких записей или копий и даже ссылки на сами публикации как то затерялась. Журнал Технической физики также не архивировал в электронном виде старые выпуски. И вот, оказывается, статья была скопирована в электронном виде на портал MathNet (Математический институт им. В.А. Стеклова).
Вот ссылка:http://mi.mathnet.ru/pjtf1580
Читайте! Будут вопросы, спрашивайте.