基于PZFlex的材料超声检测仿真研究

为了将抽象的声场传播变成可见的图像，更有利于探伤人员准确的定位缺陷的位置和大小。主要针对超声在材料中的传播进行研究，根据经典波动方程，研究超声在材料中传播的原理，并利用原理对超声波的横波纵波进行解释。在探究超声探伤成像方法上，使用有限元软件PZFlex基于时域/瞬态分析方法对其进行谐响应分析，建立出对应的超声探伤的数学模型。再根据所建立的模型，进行超声在材料中的仿真研究。最后，通过具体的超声探伤实验来证明仿真模型对缺陷的位置与大小定位的准确性。     

核电厂接管内圆角超声检查技术

核电厂在役检查时需对核岛关键设备如反应堆压力容器、蒸汽发生器等接管内圆角区域进行超声检查以发现可能存在的缺陷。由于接管复杂的几何形状,内圆角区域的超声检查一直以来就是检测技术难点。结合AMSE规范的相关要求,介绍了接管内圆角内外壁检查技术,并结合接管内圆角超声检查技术开发的试验研究情况,得出使用特定角度参数型号探头进行定位、定量,采用模拟仿真软件进行建模辅助分析,根据不同堆型及实际情况使用其它检测方法进行检测。     

EPR核电站反应堆压力容器主螺栓超声检查工艺的仿真技术

EPR(European Pressurized Reactor)机组役前及在役检查大纲对反应堆压力容器主螺栓的自动超声检测提出了强制性要求。利用超声仿真技术优选EPR主螺栓超声检查工艺,采用半解析法对五种超声检测工艺进行声场仿真计算,并分析仿真结果;采用基尔霍夫近似理论对五种超声检测工艺声场与缺陷的相互作用进行计算;依据仿真分析结果,优选超声检测工艺,并通过试验证明了优选工艺的可靠性和适用性。     

超声相控阵技术检测高压氮气贮罐

中石化巴陵分公司一装置的高压氮气贮罐板材厚大且无法停车检验。采用超声相控阵技术对其对接焊缝进行了检测,并与常规超声波检测进行了对比。发现常规超声波漏检5处较严重缺陷;超声相控阵检测发现的缺陷比常规超声长且浅;超声相控阵检测工作量为常规超声的1/4。对比结果表明,超声相控阵技术具有缺陷检出能力强、可靠性高和工作效率高等优点。     

铝合金超声铸造技术

研究了超声波对铝合金结晶过程的影响，分析了超声波导入方式对合金显微组织的影响，探讨了超声波在铝合金液中的传导距离与显微组织细化的关系。     

超声辅助水热法制备超长二氧化钛纳米管（英文）

以市售廉价的锐钛矿型二氧化钛粉体为原料,在10 mol/L的氢氧化钠溶液中,采用超声辅助水热法合成出超长的二氧化钛纳米管;利用扫描电镜,透射电镜,数码显微镜和X射线衍射仪对超声处理和超声辅助水热处理得到的产物分别进行表征;研究了超声波功率、超声波频率和温度对产物形貌和晶体结构的影响。结果表明,在研究的超声功率和频率范围内,当超声作用温度≥60℃时,超声作用使二氧化钛颗粒在碱液中溶胀得到一种多触角的絮状中间产物,该中间产物在90℃,5 h的温和水热条件下即可以合成出几十微米长的二氧化钛纳米管。初步分析了合成机理,超声波处理得到的多触角絮状产物对合成几十微米长的二氧化钛纳米管起着至关重要的作用。     

铝酸钠溶液性质对超声空化作用及种分过程超声强化的影响

用相同频率和输入功率的超声波对不同Na2Ok浓度和ακ的铝酸钠溶液进行处理,通过对恒温种分过程中相同反应时间的分解率和粒度分布特点的比较,发现在超声波作用条件相同的情况下,超声波对铝酸钠溶液的强化作用随着铝酸钠溶液苛性碱浓度的降低而加强,且超声波对ακ为1.55时的铝酸钠溶液的强化作用较其他ακ的强.通过对不同Na2Ok浓度和ακ条件下铝酸钠溶液表面张力系数的测定及超声波声致荧光影像的研究,初步探讨了溶液物理性质对超声强化作用和超声空化作用的影响及超声波作用的机理.     

高硅氧复合材料的超声成像检测

通过对高硅氧复合材料声学特性的研究，在对超声波声场探讨的基础上，采用自行研制的超声波扫描成像系统对高硅氧复合材料进行了成像检测。从成像结果分析可知，通过超声信号的降噪处理和特征提取，所得到的扫描图像可检测出材料中的缺陷。     

超声相控阵成像仿真系统研制

采用VC++与Matlab混合编程的方式,研制了一套超声相控阵成像仿真系统,实现了一个可视化、便于操作的超声相控阵仿真环境。仿真系统主要由探头、缺陷和成像三个模块组成。探头模块完成探头参数和超声声速的设置,且可分析显示探头声场辐射及其声压指向性等特性;缺陷模块设定仿真缺陷类型和成像方式;成像模块是在探头模块和缺陷模块的基础上,完成探头发射超声波,控制声束偏转聚焦,接收回波信息并对其进行取包络、对数压缩、DSC变换等一系列信号处理,最终将缺陷图像还原出来。     

功率超声及其复合场在金属熔体处理中的应用研究

简要介绍了超声波作用机制与基本原理,综述了超声功率、超声施振时间、超声施振温度对金属凝固组织及性能影响的研究及应用现状,介绍了功率超声在金属基复合材料凝固过程中的应用,功率超声复合场对金属熔体作用的研究及展望。     

基于超声环阵相控阵的变孔径聚焦检测技术

超声相控阵检测技术在检测效率方面的优势,使其有望取代分区聚焦检测法而用于粉末高温合金盘件的缺陷检测。为了解决超声相控阵检测在焦点尺寸控制、灵敏度一致性和近表面分辨力等方面的问题,采用模拟试验和试验验证的手段研究粉末涡轮盘的超声相控阵检测技术,提出变孔径超声相控阵聚焦检测方法。结果表明:该方法可使检测灵敏度的一致性由5 dB优化至3 dB,近表面分辨力减小到3.2 mm;与传统的分区聚焦检测方法比较的结果表明,采用本方法具有与分区聚焦检测接近的缺陷检出能力,同时可将检测时间缩短至原来的1/4。     

核电厂汽轮机低压转子叶片叶根超声检测技术

汽轮机低压转子是核电厂重要的转动设备,高速旋转的过程可能导致叶片叶根裂纹的产生,从而影响到低压转子的安全运行。介绍了针对汽轮机转子末三级叶片叶根采用的超声检测方法,通过对叶片叶根超声检测技术研究,掌握叶片叶根缺陷信号的判断方法。现场检测结果表明开发的检验技术应用效果良好,在保证核电厂汽轮机安全、可靠运行上起了重要的作用。     

超声检测过程的数值模拟

简要评述超声检测过程的数值模拟,探讨超声波声场的模拟、超声波和缺陷的相互作用、换能器－缺陷检测系统、超声波在材料和构件中的传播路径、探头设计和超声检测可靠性等。     

Image fusion of ultrasonic and thermographic inspection of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate

Inspecting damaged structures repaired with composite patches is one of the most challenging issues of different industries, especially in aeronautical vehicles. Various inspection methods such as ultrasonic (UT) and thermographic methods are commonly applied to the patches and bondings. Although, both ultrasonic and thermographic inspections have their own capabilities, they are also associated with some limitations especially in the inspection of complicated structures such as multilayers. Different data fusion techniques can be used to overcome these limitations, by exploiting the advantages of each inspection technique to achieve the goal to have a more precise and reliable defects assessment. In this paper, different image fusion algorithms are used to fuse the UT C-scan and thermal images obtained from thermographic inspection of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate. The inspected specimen contained several delaminations of various sizes and locations along with some disbond defects which were artificially embedded in five samples of composite patches. The resulting images of 28 fusion algorithms and the input images have been quantitatively compared using Average Differences (AD) to clarify the efficiency of the fusion algorithm. Comparing results revealed that contrast pyramid was selected as the best image fusion algorithms which can be used for NDE fusion of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate.     

CIVA仿真软件的实际应用

CIVA仿真软件包含超声、涡流和射线三个部分,其中超声部分又分为声场模拟和缺陷响应两个模块。CIVA可以支持各种复杂的工件建模,可设置多种类型探头,包括相控阵探头,能够模拟多种检测方法,对于检测工艺的制定有着很好的指导作用。着重介绍了CIVA软件在国内无损检测领域中的成功案例。     

钢管混凝土缺陷定量的超声波检测方法

钢管混凝土脱空是一种常见的缺陷,脱空缺陷直接影响其耐久性和可靠性。为了探测钢管混凝土内部的情况,可以用超声检测方法估计脱空厚度。根据超声检测的声时和现场钻孔测试相结合,把数据进行直线回归拟合,可以快速准确地判断钢管混凝土拱肋的缺陷。在实际工程中具有实用价值。     

厚壁奥氏体焊缝超声波检测之探究

由于奥氏体焊缝中材料性能的各向异性和微观组织结构的不同,奥氏体焊缝的超声波检测是非常困难的。超声波在奥氏体焊缝中会沿金属结晶方向发生偏转,并在焊缝边界上发生散射。过去十年来,人们开发了多种模拟各向异性材料中声波传播的仿真工具。本文则以常规超声波检测方法为基础,将声线跟踪法和弹性动力学有限积分技术（EI、IT）相结合,应用于含晶间应力腐蚀裂纹的厚壁奥氏体焊缝中,其结果显示声线跟踪法和弹性动力学有限积分技术（肼）结合应用,有助于超声波检测参数的选取。     

玻璃纤维结构风电叶片的超声相控阵检测方法研究

随着中国风电行业的兴起和逐渐成熟,对风电系统本身的质量要求也越来越高,尤其是叶片检测越来越受到各个叶片制造企业的关注。但常用的敲击手段、光照手段等已经无法满足更高的质量要求,即使是使用常规超声技术,由于探头尺寸的限制,无法实现大面积的快速扫查,且数据判读和缺陷检出率受人为因素影响较大。基于上述原因,介绍了一种利用超声相控阵技术,并结合专用的风电叶片检测探头对风电叶片进行检测的方法。通过近3年的实验,证明了使用超声相控阵技术可以快速准确地检测风电叶片内部缺陷,包括玻璃纤维外壳内部的分层和干丝缺陷,以及玻璃纤维外壳和内部支撑结构之间的脱粘缺陷,并基本掌握了风电叶片的检测方法和要点。其优势包括直观C扫描成像、检测效率高、易于存储记录等诸多优点,因而在风电制造行业有着广泛地应用前景。     

电磁超声的数值模拟方法

电磁超声检测技术由于无需媒介以及与被测物体非接触,不但可提高检测效率,而且可将超声检测技术的应用扩展到高温、高速和在线检测。根据电磁超声传感器的工作原理,建立了基于有限元的电磁超声无损检测数值分析方法,开发了相应的计算程序,验证了其有效性。应用开发的电磁超声数值模拟程序,研究了不同激励方式对电磁超声波的影响,得到了相应超声波在均匀各向同性金属介质中的传播过程。该计算方法和程序为实际电磁超声检测中缺陷的定量和探头优化提供了手段。     

自动化超声波检测钢质圆棒时的灵敏度校准及仿真建模

使用VB6．0语言对在ROB65VIS型自动检测设备下的圆棒类工件超声自动化检测时灵敏度的校准进行了仿真研究。根据超声检测中声波传播过程的特点，提取了其数学模型和主要原理，实现了圆棒类工件自动化超声波检测时灵敏度校准的过程模拟。该研究解决了圆棒类工件灵敏度调节时各类参数较多，计算比较复杂以及自动化检测中由于棒材高速旋转导致灵敏度调节时人工缺陷回波识别困难的问题。仿真模型具有通用性，能对实际检测时灵敏度校准提供理论指导。