金属-炸药界面脱粘缺陷的多次超声脉冲反射检测及成像

金属-炸药粘接界面的结构完整性评价具有重要意义和工程应用价值。为实现金属-炸药界面脱粘缺陷的高灵敏度检测,研究了基于多次超声脉冲反射的检测和成像方法,计算分析了铝、虫胶、黑索今（RDX）炸药3种介质的声阻抗以及粘接界面的超声反射特性,进一步针对不同胶层厚度和人工预制脱粘缺陷试件提取和分析了3次回波信号,讨论了不同胶层厚度对脉冲多次回波幅值的影响规律。实验结果表明,铝-胶界面、铝-水界面的反射波幅值差异明显,一次与多次回波均能有效区分有无胶层的区域,铝-胶界面引起的声衰减在多次回波中持续累加。随着胶层厚度增加,铝-胶和铝-水界面的声衰减特性差异在超声多次回波中体现的累加效应逐渐减弱。人工预制缺陷检测实验结果表明,多次超声脉冲反射法可以检出最小圆形Φ1.5 mm和矩形1 mm宽的脱粘缺陷。     

幅值谱在斜声束回波法多界面粘接质量检测中的应用

在采用斜声束水浸回波法对机载固体火箭发动机的钢、绝热层、衬层多层结构的粘接质量进行超声图像诊断时,为了消除信号混叠影响,本文利用检测回波之间的幅值谱极值提取信号特征值,并针对在实际检测中出现的极值点分布不均匀现象,提出了若干提高特征值提取精度的措施,有效地提高了检测信噪比,改善了图像质量.     

多界面脱粘超声检测信号处理

用板波诱发波超声检测技术检测固体火箭发动机界面脱粘是一种有效的方法,然而对于由多层钢/橡胶粘接而成的发动机柔性接头,由于其结构特殊,不易从回波信号中直接判断各界面的粘接状态。针对这一情况,文中采用对回波信号进行低通滤波,再求能量的方法,解决了这种材料多界面脱粘检测问题。     

火箭发动机多层粘接结构超声检测研究

固体火箭发动机内部为多界面粘结结构,各界面的粘结质量对射击安全有重要影响,必须进行检测。针对固体火箭发动机多层粘接结构脱粘问题,利用自行设计的超声检测系统,基于脉冲发射回波技术,进行了时域和频域对比性分析实验,分析了火箭发动机多层粘接结构的缺陷。结果表明,相位谱中回波信号呈现规律性,可用于鉴别火箭发动机界面的粘接状态,1.021 MHz和2.041 MHz两点附近为最佳相位观察点。间隙型脱粘对回波信号的相位特征有影响,而紧贴型脱粘对回波信号的相位特征基本没有影响。     

薄壁工件中未焊透高度的超声测量方法分析

应用超声端点反射法测量薄壁工件中缺陷高度时,需要深入研究检测信号的产生机理、检测信号与缺陷的对应关系、缺陷信号的识别等。采用有限元计算方法,对测量薄壁(6 mm)工件中未焊透高度的超声端点反射法进行了数值分析。通过构造合适的有限元模型,计算得到了超声波与未焊透缺陷相互作用的散射声场,对源于缺陷上端与底部的反射回波的产生、传播过程以及含有不同高度未焊透的薄板工件的检测回波信号进行对比分析。结果表明:超声端点反射法用于薄壁工件中未焊透高度测量时,可同时得到缺陷的上端与底部反射回波,且两回波在检测得到的A扫描信号中具有一定声程差,其值与未焊透的高度呈线性关系;此外,为得到更易于识别的缺陷上端反射回波,超声检测探头可进行小幅度的位置变动。在此基础上,对平板未焊透模拟试样进行了实际超声检测试验,试验结果与有限元分析结果具有良好的吻合性。     

多界面粘接检测界面回波的提取

多界面粘接的结构,由于结构复杂,界面层次多,界面回波信号不易分离给超声粘接检测造成很大的困难.文章针对这一情况,以多层钢/橡胶交替层叠而成的粘接结构为研究对象,研究多界面粘接检测回波信号的分离,采用常数分离法和自适应分离法对回波信号进行界面回波分离,并确定出各界面回波信号位置和幅值.这两种分离方法都能有效地分离出界面回波信号,将这两种方法结合使用,能够得到更好的效果.     

火箭发动机绝热层超声检测的一种信号基线校正方法

用超声脉冲回波技术检测变壁厚固体火箭发动机壳体与绝热层的粘接状态 (脱粘与否 )时 ,超声回波信号的基线随着壳体厚度的变化而变化 ,这给识别脱粘与否带来困难。为此 ,本文提出了一种用均值和标准偏差来校正信号基线的方法。     

爆炸复合接头防锈铝/防锈铝层界面结合品质的超声检测

对爆炸复合接头防锈铝/防锈铝层界面有明显界面回波的区域进行了金相试验、剪切试验和渗透检测,并对数据进行了分析比较,得到在超声检测防锈铝/防锈铝层界面之间出现界面回波,防锈铝/防锈铝层界面之间有尺寸大于0.2 mm的熔化块.对防锈铝界面进行渗透检测,熔化块区域出现线性和点状显示.采用超声检测法评估铝钢复合接头界面结合品质,可以无损快速判断界面金相和剪切情况,判定最优工艺.     

基于AD603的超声微弱信号检测研究

针对不同检测对象的回波信号必须进行相应放大以便作后续处理的现象,设计实现以AD603为核心的超声回波检测自动变增益放大电路.其超声回波信号从电路左端输入,先经AD603程控放大,单片机输出稳定电压控制增益,使得放大后的回波信号最大幅值不超过500mV,之后再由AD844固定放大10倍,使得回波信号在0～5 V之间输出,为后续回波信号的处理、研究做好准备.     

物料检测超声缓冲杆研究

文中对物料检测超声缓冲杆进行了研究。首先．对圆柱杆中导波的传播和频散特性进行了分析；然后。通过实验．对利用超声缓冲杆获取物料特征信号的可行性进行了验证；最后，文中通过变直径缓冲杆的实验分析发现，变直径缓冲杆可以在一定程度上抑制拖尾回波的出现，同时，在缓冲杆外部增加包覆层也会对特征信号的信噪比产生一定的影响。     

复合结构界面粘接质量的非线性超声检测

为满足评价复合结构界面粘接质量的需求,研究了一种测量粘接界面粘接强度的非线性超声检测系统。实验中制作了3组有机玻璃/粘接剂/钢结构的粘接试件,粘接剂采用环氧树脂胶粘剂,以3种配比模拟不同的粘接强度。针对目前兰姆波检测方法中其模式的选择相对复杂,脉冲反射回波法未能根据二次谐波激发效率判断粘接状态的问题,提出了一种单频率大幅度超声激励作用下,表征界面超声非线性程度的二次谐波幅值A₂与反射基波幅值A₂₁之比A₂/A₂₁的方法。实验结果表明：非线性效应程度越大,界面粘接质量越差,可将非线性效应程度作为有效评价复合结构粘接质量的特征参数。 为满足评价复合结构界面粘接质量的需求,研究了一种测量粘接界面粘接强度的非线性超声检测系统。实验中制作了3组有机玻璃/粘接剂/钢结构的粘接试件,粘接剂采用环氧树脂胶粘剂,以3种配比模拟不同的粘接强度。针对目前兰姆波检测方法中其模式的选择相对复杂,脉冲反射回波法未能根据二次谐波激发效率判断粘接状态的问题,提出了一种单频率大幅度超声激励作用下,表征界面超声非线性程度的二次谐波幅值A₂与反射基波幅值A₂₁之比A₂/A₂₁的方法。实验结果表明：非线性效应程度越大,界面粘接质量越差,可将非线性效应程度作为有效评价复合结构粘接质量的特征参数。     

粘接层厚度对粘接质量超声检测的影响分析

根据超声波在多层介质中的透射模型,分析介质层厚度变化对声压透射率及衰减的影响趋势。结合钢/环氧树脂/铝粘接结构粘接质量的超声检测结果,分析粘接层厚度的微小变化对粘接质量超声检测的影响。理论分析与实验结果均表明,粘接层厚度的微小变化对检测结果能够产生较大影响。     

超声C扫描绝热层粘接图像的分割识别

基于超声C扫描对固体火箭发动机内壁绝热层与壳体粘接状态检测的原理分析。提出了对检测所得的粘接状态图像的分割算法。实现了绝热层脱粘的自动化识别。实验和应用表明，该算法完全可行。     

铝基活塞耐磨圈结合质量超声C扫描技术研究

采用超声C扫描技术检测Al2O3纤维增强铝基复合材料活塞耐磨圈结合质量。设计制作Al2O3纤维增强铝基复合材料活塞模拟对比试样,利用该试样研究耐磨圈结合质量超声C扫描检测工艺。结果表明,超声C扫描技术可实现对Al2O3纤维增强铝基复合材料活塞耐磨圈结合质量缺陷的定性、定位、定量检测。     

多厚度壳体发动机界面脱粘超声检测技术研究

文中针对多厚度壳体构件的自动化检测要求，提出了多界面脱粘的检测方案。采用横波对2mm、7mm厚壳体段的多界面粘接状态进行实验研究．并结合希尔伯特包络提取方法．实现了各界面特征信号的包络提取。并进行检测效果分析。     

固体火箭发动机装药界面胶接质量超声波检测

在钢-橡胶胶接中,胶层缺陷的存在会改变入射声波能量在胶接界面的分配。利用超声板波诱发波检测技术,对固体火箭发动机装药界面胶接质量进行检测。结果表明,采用该检测方法不仅可以直观地检测各界面的胶接质量,同时还可以检测第一层橡胶材料(如绝热层或包覆层)的厚度。     

PBX模拟材料内应力激光超声掠面纵波检测方法研究

为了验证激光超声技术检测高聚物粘结炸药(PBX)内应力的可行性,建立了基于激光超声掠面纵波的PBX模拟材料内部应力状态新型高效无损检测方法。搭建了PBX模拟材料试件应力在线激光超声无损检测实验平台。测量了不同加载状态下激光超声掠面纵波信号。结果表明,PBX模拟试件在受到1 MPa以上应力时,超声掠面纵波的传播方向与应力方向平行时声速变化明显。声速相对变化量与应力呈近似线性增加的关系,随着应力的增加,超声掠面纵波的声速随之增加。初步验证了激光超声掠面纵波对于PBX模拟材料内部应力状态检测的可行性。