- аналитическая модель чувствительного элемента пьезоэлектрического датчика с деформацией растяжение-сжатие в виде кусочно-однородного пространственного электротермоупругого тела и выявленные на основании анализа модели закономерности, связывающие функцию преобразования и прочность чувствительного элемента при действии осевой силы и изменении температуры с упругими модулями материалов и толщиной деталей;
- новые методы и средства испытания параметров пьезокерамических материалов, в том числе упругих и пьезоэлектрических модулей, теплового расширения, прочности на растяжение; результаты комплексных исследований их характеристик;
- методы оценки механической надежности пьезоэлектрических датчиков с учетом пространственного напряженного состояния чувствительного элемента в условиях эксплуатации при действии давления и изменении температуры; способы повышения надежности пьезоэлектрических датчиков, заключающиеся в рациональном выборе материалов силопередающих элементов и температуры сборки чувствительного элемента;
- критерий выбора материалов силопередающих элементов заключающийся в следующем: материалы должны быть таковы, чтобы оценка вероятности неразрушения чувствительного элемента в условиях эксплуатации, определенная в рамках пространственной модели напряженного состояния, соответствовала заданным требованиям, вытекающим из структурно-функционального анализа надежности датчика;
- аналитическая пространственная электротермоупругая модель пьезоэлектрического чувствительного элемента при действии всестороннего давления с учетом адиабатического изменения температуры окружающей среды и выявленные новые закономерности, связывающие его коэффициент преобразования с характеристиками материалов, геометрией деталей, свойствами внешней среды и частотой процесса;
- способы защиты пьезоэлемента от негативного влияния пироэффекта путем его теплоизоляции, а также снижения виброэквивалента;
- методы анализа и синтеза пьезоэлектрических датчиков на основе конечно-элементных пространственных электротермоупругих моделей инвариантных относительно геометрии изделия и способов приложения нагрузки, отличающиеся комплексным учетом требований к диапазону рабочих частот, чувствительности к информационному параметру и влияющим механическим факторам, прочности в условиях эксплуатации при действии механических нагрузок и изменении температуры;
- конечно-элементные пространственные электротермоупругие модели пьезоэлектрических датчиков, включая датчики давления различных типов, датчики изгибающего момента для вихревых расходомеров, излучатели-приемники ультразвуковых волн, вибрационные сигнализаторы уровня;
- обобщенный показатель качества пьезоэлектрических датчиков давления, характеризующий объем возможностей в виде плоскости давление-частота, нормированный на площадь, связывающую датчик с объектом измерений.
1. Пьезоэлектрическое приборостроение: сборник в 3 томах. Т. 3. Богуш М.В. Пьезоэлектрические датчики для экстремальных условий эксплуатации. Ростов-на-
Дону. Издательство СКНЦ ВШ, 2006. 346 с: ил.
Публикации в научных журналах по списку ВАК
2.Фесенко Е.Г., Данцигер А.Я., Резниченко Л.А., Богуш М.В., Куприянов М.Ф., Шилкина Л.А. Особенности зависимостей состав структура свойства в твердых растворах на основе ниобата натрия//Журнал технической физики - 1982, т.52, в.2.- с. 362-365.
3.Богуш М.В. Мадорский В.В., Митько В.Н. Об аномалиях объемного пьезоэффекта в керамических пластинах.- ФТТ, 1990, т.32, №8, - с. 2324 -2327.
4.Богуш М.В. Проектирование пьезоэлектрических преобразователей для ультразвуковых расходомеров газа//Датчики и системы -2007. - №8,-с. 8-11.
5.Богуш М.В. Успехи вихревой расходометрии//Приборы - 2007.-№8, -с.32-39.
6.Богуш М.В. Развитие вихревой расходометрии в России// Датчики и системы - 2007. - №9, - с. 2-9.
7.Богуш М.В. Проектирование пьезоэлектрических датчиков с использованием конечно-элементных математических моделей //Приборы - 2007.- № 12,- с. 30-38.
8.Богуш М. В. Современные пьезоэлектрические датчики для вихревых расходо-меров//Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика - 2007. - № 11,- с.32-37.
9.Богуш М.В. Изменение коэффициента преобразования пьезоэлектрических датчиков от температуры//Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика -2008.- № 2,-с. 36-39.
10.Богуш М.В. Исследование неоднородных чувствительных элементов пьезо-электрических датчиков //Датчики и системы - 2008. - № 2, - с.2-8.
11.Богуш М.В., Пикалев Э.М. Анализ функции преобразования пьезоэлектриче¬ских датчиков давления методом конечных элементов//Известия ЮФУ. Технические науки - 2008. - №2, - с.74-84.
12.Богуш М.В., Мокров Е.А., Панич А.Е., Оценка информативности пьезоэлек-трических датчиков давления российских и зарубежных производителей//Приборы -2008. - № 3, - с. 13 -16.
13.Богуш М.В. Оценка механической надежности чувствительных элементов пьезоэлектрических датчиков на основе пространственной модели напряженного со-стояния//Датчики и системы - 2008. - № 3, - с.2-9.
14.Богуш М.В., Пикалев Э.М. Проектирование пьезоэлектрических датчиков изгибающего момента для вихревых расходомеров газа и пара // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика - 2008.- № 4,- с.32-38.
15.Богуш М.В., Мокров Е.А., Панич А.Е. Анализ информативности пьезоэлек¬трических датчиков давления с помощью обобщенного показателя качества// Измери¬тельная техника - 2008. - № 6,- с.27-29.
Авторские свидетельства СССР и патенты России
16.А.с. 947768 (СССР). Пьезоэлектрический преобразователь /его варианты/ О.П. Крамаров, М.В. Богуш, С.О. Крамаров. - Опубл. в Б.И., 1982, № 28.
17.А. с. 1120245 (СССР). Пьезоэлектрический преобразователь / М.В. Богуш, А.В. Гориш, О.П. Крамаров, В.В. Мадорский. - опубл. в Б.И., 1984, № 39.
18.А.с. 1187078 (СССР). Устройство для измерения величины пьезомодуля керамических элементов/ О.П.Крамаров, М.В. Богуш, А.И. Сокалло, В.А. Хренкин, В.В Мадорский, В.Л. Шихман, -. Опубл. в Б.И., 1985, № 39.
19.А.с. 1250904. Способ испытания на растяжение образцов керамических материалов / М.В. Богуш, С.О.Крамаров, В.В. Мадорский. - Опубл. в Б.И., 1986, № 30.
20.А.с. 1262314 (СССР). Пьезоэлектрический преобразователь для измерения давления/ М.В. Богуш, А.В. Гориш, С.Д. Забродина, О.П. Крамаров, А.П. Кудинов - публ. в Б.И., 1986, № 37.
21.А.с. 1353235 (СССР). Пьезоэлектрический преобразователь / М.В. Богуш, А.В. Гориш, О.П. Крамаров, В.В. Мадорский. - 1986.
22.А. с. 1253296 (СССР) Способ определения упругой податливости пьезокера-мики s13 / М.В. Богуш, И.Н. Иванов, С.О. Крамаров, В.В. Мадорский В.В. - 1986.
23.А.с. 1442867 (СССР). Способ измерения коэффициента Пуассона пьезоке-рамических материалов/ Викт.В. Мадорский, Вл.В.Мадорский, М.В. Богуш - опубл. в Б.И., 1988, № 45.
24.Патент России 2189668. Пьезоэлектрический преобразователь/ Богуш М.В., Вусевкер Ю.А., Кудинов А.П., Панич А.Е., Чернявский С.А. - 2001.
Публикации в трудах международных симпозиумов и конгрессов
25.Bogush M., Kramarov S., Madorskiy V. Determination of the elastic modulus s of piezoceramics by the method of three resonances. - Proceeding of the Ninth International Symposium on the Applications of Ferroelectrics, Penn State Scanticon Conference Center, Pennsylvania, USA, 1994. P1-29, p. 30.
26.Abramenko T, Gorish A., Bogush M., Mitko V., Main characteristics analysis of the piezoelectric sensors under finite-element method. - Proceeding of the Tenth International Congress on Sound and Vibration, Stockholm, Sweden, 2003. V.3, p. 951-959.
Публикации в научно-технических сборниках и журналах.
27.Крамаров О.П., Богуш М.В. Мадорский В.В. Упругое взаимодействие пьезоэлемента с прокладками под действием одноосной квазистатической силы. - В сб.: Физические явления в поликристаллических сегнетоэлектриках. Л.: Изд-во АН СССР, 1981, с. 61-66.
28.Крамаров О.П., Богуш М.В., Сокалло А.И., Шихман В.Л. Исследование уп¬ругих, диэлектрических и пьезоэлектрических модулей керамики на основе титаната висмута.- В кн.: Пьезоэлектрические материалы и преобразователи. Ростов-на-Дону, изд. РГУ, 1985, с. 4-8.
29.Богуш М.В., Гориш А.В., Кривцова С.П. Тепловое расширение пьезокера-мических материалов ЦТС-83Г и ТВ-2. - там же, с. 24-29.
30.Богуш М.В., Мадорский В.В., Гориш А.В. Влияние упругого взаимодействия пьезоэлемента с пуансонами на чувствительность преобразователя,- там же, с.67-70.
31.Мадорский В.В., Богуш М.В. Определение упругого модуля s13 пьезокера-мики методом трех резонансов. - В сб.: Комплексная механизация и автоматизация сельскохозяйственного производства. - Ростов-на-Дону, изд. РИСХМ. 1986, с. 69-73.
32.Богуш М. В. Влияние упругих свойств силопередающих элементов на предельные уровни квазистатического давления на пьезопреобразователь.- В кн.: Пьезоэлектрические материалы и преобразователи. Вып.6, Ростов-на-Дону, изд-во РГУ, 1987, с. 73-77.
33.Чернышков В.А., Резниченко Л. А., Богуш М.В., Панич А.Е. Исследования материала для высокотемпературных пьезодатчиков. - В сб.: Пьезоэлектрические материалы и преобразователи. Ростов-на-Дону, изд-во РГУ, 1989, Вып.8, с.13-135.
34.Гориш А.В., Богуш М.В., Рогач Т.В. Лысакова З.В.. Преобразователи для малогабаритных датчиков акустических и быстропеременных давлений - В сб.: Пьезоактивные материалы. Физика, технология, применение в приборах. Ростов-на-Дону, издво РГУ, 1992, с. 67 - 71.
35.Богуш М.В., Артемов Ю.А., Гориш А.В., Старостин В.Н. Температурные напряжения в пьезоэлектрических датчиках.- Зарубежная Радиоэлектроника,1996, №9, с.72-74.
36.Гориш А.В., Богуш М.В., Злобин А.И., Горбунов С.М. Пьезоэлектрические преобразователи с элементами компенсации вибрационной чувствительности. В сб.: Экология, мониторинг и рациональное природопользование // Научн. тр. Вып. 288 (II). М.: МГУ Леса, 1997, - с. 90-96.
37.Вусевкер Ю.А., Гориш А.В., Богуш М.В., Старостин В.Н. Виброзащита пье-зопреобразователей датчиков акустических давлений - там же, с. 96-100.
38.Богуш М. В. Пьезоэлектрические датчики для вихревых расходомеров воды, газа и пара. - В кн.: Коммерческий учет энергоносителей. - СПб.: Политехника, 2000, с. 28-30.
39.Богуш М.В., Гориш А.В. Исследование технических характеристик пьезоэлектрических датчиков методом конечных элементов. - Информационноизмерительная техника, экология и мониторинг: науч. тр.- Вып.6 - М.: РКА, МГУЛ, 2003. - С. 229 -242.
40.Богуш М.В., Гарковец А.А., Панич А.Е., Шатуновский О.В. Пьезорезонанс-ные сигнализаторы уровня// В кн. Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборо¬строения и нанотехнологий. Ростов-на-Дону. Изд-во ООО «ЦВВР». 2006. - С. 63-68.
41.Богуш М.В., Пикалев Э.М. Пьезоэлектрические преобразователи для ультра-звуковых расходомеров газа - там же, с. 124-129.
Публикации в трудах Всесоюзных, Всероссийских и межотраслевых научно-технических конференций и семинаров
42.Чеботаренко О.Б., Доля В.К., Богуш М.В., Якубовская Л.Е. Исследование объемных пьезоэлектрических модулей некоторых промышленных пьезокерамик. - Те¬зисы докладов 7 Всесоюзной конференции по методам получения и анализа феррито-вых, сегнето- ,пьезоэлектрических, резистивных, конденсаторных материалов и сырья для них. Ч.1, Донецк . 1983, с. 27.
43.Богуш М.В., Гориш А.В., Крамаров О.П., Кривцова С.П. Тепловое расшире¬ние некоторых промышленных пьезокерамик. - там же, с. 28.
44.Богуш М.В. Влияние электрических граничных условий на тепловое расши¬рение пьезокерамики. - В сб.: Керамические, конденсаторные, сегнето- и пьезоэлектри¬ческие материалы. Тезисы докладов Всесоюзного научного семинара. Рига, 1986, с. 70.
45.Вусевкер Ю.А., Кудинов А.П., Богуш М.В., Шевченко Л.А. Исследование электрофизических свойств пьезоэлементов в виде тонких пленок. - там же, с.74.
46.Богуш М.В. О термоупругих напряжениях в пьезоэлементе в составе датчика. В сб.: Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления: Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Пенза, 1986, с.54-55.
47.Чернышков В.А., Богуш М.В., Резниченко Л.А. Стабильность поляризован¬ного состояния сегнето-пьезокерамики на основе метаниобата лития в широком интер¬вале температур и давлений. Сб. Тезисов докладов 3-ей Всесоюзной конференции «Актуальные проблемы получения и применения сегнето- пьезоматериалов и их роль в ускорении научно-технического прогресса.. М.: НИИТСИМ, 1987. С. 108.
48.Лопатин С. С., Богуш М. В., Расторопов С. Б., Доля В.К., Якубовская Л.Е. Аномальные поведение объемного пьезомодуля керамики - там же, с. 151.
49.Богуш М.В., Кудинов А.П., Шатуновская Е.Ю. Пьезоэлектрические преобра-зователи для ультразвуковых счетчиков жидкости.- В кн.: «Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения». Материалы Международной научно-практической конференции.- Ростов-на-Дону, изд-во РГУ, 1999, с. 35-41.
50.Богуш М.В. Бинеев Р.У. Шатуновский О.В. Пьезоэлектрические датчики давления для вихревых расходомеров. - В кн.: Методы и средства измерения в системах контроля и управления. Материалы Международной научно-технической конференции.-Пенза: изд-во ПГУ, 1999, с 6-8.
51.Богуш М.В. Расчет частотных характеристик пьезорезонансных сигнализато¬ров уровня методом конечных элементов. Сборник трудов четвертой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GMBL, М. 2004, с. 316-322.
52.Богуш М.В., Пикалев Э.М. Ультразвуковые излучатели-приемники для га¬за// В кн. Фундаментальные проблемы функционального материаловедения, пьезоэлек¬трического приборостроения и нанотехнологий. ПЬЕЗОТЕХНИКА - 2005. Материалы международной научно-практической конференции. Ростов-на-Дону, Азов. Изд-во РГПУ. 2005. - С. 13-17.
53.Богуш М.В.Анализ и синтез пьезоэлектрических датчиков на основе про-странственных электротермоупругих моделей. Материалы третьей Всероссийской на-учно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления». - Домбай, 2008. Т 1.С. 228-230.