干耦合超声检测技术在某火箭发动机喷管在役检测中的应用

应用干耦合超声检测方法对某火箭发动机喷管进行了在役检测试验,验证了干耦合超声检测技术对该火箭发动机喷管的在役检测能力。结果表明,干耦合超声检测方法能够有效地检测出该型号发动机喷管中20 mm以上的脱粘缺陷,满足在役检测要求。自动与手动,两种检测方法的检测能力相当,但在操作方式和工作效率等方面各有优劣。     

蜂窝夹芯复合材料空气耦合超声检测技术研究

超声波通常借助液体耦合剂透射进入检测对象内部。然而,蜂窝夹芯复合材料板有时不允许采用液体进行声学耦合,导致常规超声检测技术无法应用于复合材料内部缺陷检测。由此,本研究提出蜂窝夹芯复合材料板的空气耦合超声成像检测技术。首先,通过优选探头参数、优化探头布置方法高效接收超声透射波;其次,基于透射波幅值进行超声C扫描成像;最后,结合金相方法分析图像特征。研究结果表明,空气耦合超声检测技术可对蜂窝材料进行成像检测,能够直观显示完好蜂窝结构、脱粘、芯层压缩,是一种可避免耦合剂污染的高精度复合材料无损检测技术。     

非接触空气耦合式超声检测技术研究及应用

系统地回顾了空气耦合超声检测技术的发展,阐述了空气耦合超声检测基本原理及其检测理论,归纳出影响检测性能的四大技术瓶颈及其相关解决手段。从理论研究和实际应用出发,以航天复合材料构件的非接触超声检测技术为背景,基于穿透式空气耦合超声检测模式,建立空气耦合超声检测实验系统,并与传统浸入式超声检测技术相比较,全面分析和评估了空气耦合超声在实际应用中的检测性能。开展空气耦合式超声检测技术研究对提高我国复合材料的无损检测水平具有重要的理论参考和工程实际意义。     

空气耦合超声检测技术在复合材料检测中的应用

通过采用空气耦合超声检测方法分别对含模拟缺陷的蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料进行检测,验证了空气耦合超声检测技术是评价蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料的可靠性无损检测手段,且在复合材料的...     

空气耦合式超声检测在航空无损检测中的应用

针对复合材料的无损检测问题,探讨了一种基于穿透式异侧检测模式的空气耦合式超声波检测技术,阐述了该技术的基本原理。参照传统的液浸式超声波检测技术,以航空工业中重要的γ-TiAl基合金为研究对象,对检测过程中信号的衰减与损耗进行了详细的理论分析与数值计算。结果表明,超声波在介质交界面处的反射损耗和在空气中的传输衰减是目前空气耦合式超声检测技术应用遇到的主要难题,而研制新型超声波换能器是解决问题的关键。     

电磁成形数值模拟技术研究及应用

电磁成形是一种高能率非接触成形技术,其利用高压脉冲电流通过电磁线圈产生瞬态强磁场,使附近的导体工件产生涡流,工件受到洛伦兹力的作用而变形。数值模拟技术是研究电磁成形的有效方法。通过分析和讨论国内外电磁成形数值模拟技术的研究及应用,综述了直接耦合法、松散耦合法和顺序耦合法3种电磁成形数值模拟方法的算法和特点,其中松散耦合和顺序耦合研究及应用较为广泛,实际应用中可根据试件的电磁成形特点合理选择数值模拟方法。     

射线检测在复合材料无损检测中的应用

随着新型复合材料的迅速开发和应用，其制造过程监测、产品缺陷检测及质量评价等已成为不可缺少的环节。射线检测技术在复合材料无损评价中占有极其重要的地位。对现有的主要射线检测方法，包括X射线照相法、X射线实时成像法、射线计算机断层扫描法、射线断层形貌成像法、康普顿散射法及中子照相法等在复合材料质量评价中的应用状况进行了简要的评述，并指出复合材料射线检测的发展趋势。     

TiAl_3相对原位TiC/Al-4.5Cu复合材料高温磨损行为的影响

采用接触反应法制备了原位TiC/Al-4.5Cu复合材料,研究了微观组织中TiAl_3相对复合材料100~250℃高温下干摩擦磨损行为的影响。结果表明:高温下原位TiC/Al-4.5Cu复合材料磨损量均随载荷(15~55 N)增加而增加,但含TiAl_3相的复合材料磨损量始终较高。当载荷大于35 N,复合材料存在一个磨损加剧的临界转变温度;含TiAl_3相的复合材料该临界转变温度较低。TiAl_3相的存在降低了复合材料的耐磨性。     

基于磁致伸缩效应的超声导波管道检测实验研究

实验研究了基于磁致伸缩效应的超声导波技术在实际管道检测中的检测能力。在实验过程中传感器与管道之间采用机械干耦合方式,控制传感器单向激励低频T（0,1）模态超声导波。对一根长9．6m的管道试样进行实验,激励的T（0,1）模态超声导波在管道中传播153．6m后,管道端面回波信号仍然具有高信噪比。对两段现场蒸汽管道的检测实验,得出单向激励64kHz,T（0,1）模态超声导波能够检测到13m管道长度内的焊缝、支架、弯头等管道典型结构并且位置误差小于150mm。     

基于云平台的管道腐蚀远程在线监测系统

为实现油气井口装置管道腐蚀情况的远程在线监测,针对压电超声耦合、传感器安装、信号传输存储分析等关键问题,提出了基于云平台的管道腐蚀远程在线监测方法。研发了可进行液-固转变的干耦合剂,保证了良好的耦合效果。针对管道结构与长程监测需求,研究了压电传感网络布点、定位与固定方法。针对复数信号传输、存储、分析等问题,提出了基于云平台的B/S(浏览器/服务器)架构。最后结合现场实际工况,开发出了多通道管道腐蚀在线远程监测系统。现场近1a的户外测试表明,该系统稳定可靠,各项指标均满足管道腐蚀监测需求,为油气井口装置的安全生产奠定了智能运维基础。     

Rubber-coupled acoustic microscopy for dry inspections of industrial products

This paper describes the transduction of high-frequency ultrasound via rubber membranes. Four kinds of rubber membranes with Young's moduli of 0.91–9.59 MPa and thickness of 0.2 mm are prepared, and the ultrasound exited with the 50 MHz focused ultrasonic transducer is transmitted into the acrylic resin targets with various surface roughness through the membrane/target interfaces with an applied pressure of about 0.1 MPa. The rubber membrane with low Young's modulus realizes small coupling loss at the membrane/target interfaces, and the lateral resolution of the rubber-coupled acoustic microscopy is found to be governed by ultrasonic attenuation in the membrane. Finally, we repeatedly demonstrate the acoustic imaging of a semiconductor package in a dry environment via the selected membrane.     

多场耦合MSP测试系统的建立及应用

通过建立一套能够实现在力场、电场、温场等多场耦合条件下测试的小样品力学性能测试系统,使得小样品在近真实的多场耦合条件下得到评价:在小样品力学性能测试系统的基础上,通过设计模具和引入电场,实现了力电耦合下的小样品的动态力学性能的测试;通过设计模具和高温炉引入温场,可以对热障涂层、陶瓷等材料进行高温条件下的力学性能测试。通过引入声发射仪和模具设计,在测试材料力学性能的同时,可以实时监控材料内部结构发生的变化。多场耦合MSP测试系统的建立,为新型无机材料在多场耦合下的力学性能研究提供了系统的测试平台,为材料使用的可靠性和稳定性研究奠定了基础。     

高次驻波谐振定量检测弹性板厚度的方法

基于声波高次谐振的频率偏移与弹性板厚度变化间的关系,提出一种定量检测弹性板厚度的新方法。针对最大有效机电耦合系数(ke2ff(max))对应的谐振模式,研究了弹性板厚度对最大有效机电耦合系数对应模式的谐振频率的影响,给出修正的频率偏移与厚度变化间的关系公式。相关数值计算表明,该方法的检测灵敏度可达50Hz/μm,可用于板厚及其变化的检测和板表面状况的无损评价。     

Pre-treatment by dry ice blasting for adhesive bonding

In recent years, the constant development of adhesives and coatings has contributed to the establishment of the adhesive and coating technology in several fields. Based on findings in macro-molecular chemistry, the cohesive strength, e.g. the internal strength of adhesives, has been enhanced continuously. In contrast to the adhesive strength, the mechanical, chemical and physical adhesion, the cohesive strength is relatively strong. As a consequence, adhesion is usually the weakest link of an adhesive bond, thus, most often it is adhesive fracture that can be observed. Pre-treatment and the use of so-called coupling reagents represent an approach to improve the adhesive strength. The paper presents dry ice blasting as a pre-treatment process and a process model with which the reasons for the increased adhesive strength can be clarified. With respect to the relevant blasting parameters, the effects of a pre-treatment with dry ice blasting on roughness, surface topography, specific surface, mechanical activation, surface energy and chemical composition depending on relevant parameters have been determined.     

架空管道刚柔耦合除锈方法研究

针对目前架空管道普遍采用人工攀爬到管道上除锈的现状,提出一种可用于架空管道在役除锈的刚柔耦合除锈方法。分析其除锈特性,建立除锈力数学模型,分析除锈力影响因素及除锈均匀性问题,设计架空管道自动除锈装置,搭建除锈实验平台,研究刚柔耦合除锈方法的除锈可行性以及弹簧压紧力和相对运动速度对除锈的影响,并与无弹簧双向刚性摩擦除锈进行对比。实验结果表明：架空管道刚柔耦合除锈方法是可行的,可达到St3级除锈等级,满足管道除锈的要求。     

基于耦合无网格-有限元法的金属成形过程数值模拟

建立刚塑性耦合无网格-有限元法,通过过渡单元将无网格区域与有限元区域相耦合。采用边界奇异核方法对EFG形函数进行修正,直接施加本质边界条件。采用修正的罚函数法约束体积不变条件,避免体积闭锁现象的产生。采用耦合方法分析了局部镦粗工艺,在变形剧烈的区域采用无网格节点,发挥其处理大变形问题的优势;在变形较小的区域采用有限元单元,充分利用其计算高效的特点。数值计算的结果表明,该耦合方法准确、有效。     

静压滑环在干式加工中的应用

干式加工技术是一种绿色制造技术,是加工技术发展方向之一。本文叙述了国内外干式加工的发展情况、干式切削加工方法和刀具涂层的研究状况。介绍了静压滑环结构、工作原理及其在干式加工中的应用。     

CHOPPING WAVE METHOD FOR REMOVING ELECTROMAGNETIC INDUCTION COUPLING

ＣＨＯＰＰＩＮＧＷＡＶＥＭＥＴＨＯＤＦＯＲＲＥＭＯＶＩＮＧＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣＩＮＤＵＣＴＩＯＮＣＯＵＰＬＩＮＧＨｅ；ＪｉｓｈａｎＷａｎｇ；ＳｈａｏｗｕＴａｎｇ；Ｊｉｎｇｔｉａｎ（ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｅｃｈｎｏ...     

带凸面声透镜的相控阵超声检测技术

带凸面声透镜的相控阵超声技术通过设置与工件表面曲率相匹配的凸面透声楔块来改善平面探头与凹面工件的界面耦合效果,同时,凸面声透镜在圆周方向上有一定的声束聚焦作用,可有效降低凹界面的耦合损失对检测造成的不利影响。将带凸面声透镜的相控阵超声技术应用于承压设备插入式管座角焊缝的质量检测,结合实时成像技术,可以直观地显示缺陷的位置、分布、尺寸等信息,解决了管座角焊缝超声检测耦合效果差的技术难题。     

挤压过程自适应耦合无网格-有限元法数值模拟

提出面向金属体积成形过程的自适应耦合无网格-有限元法,阐述了实现自适应耦合的具体算法,及有限元区域与无网格区域的双向动态转换。在数值计算过程中,对发生畸变的有限元区域,将其转换为无网格区域;对已经脱离主变形区的无网格区域,将其转换为有限元区域。该方法保证了只在需要的地方实施无网格法,既能避免有限元法带来的网格重划分,又能有效克服纯无网格法计算效率低下的缺陷,充分发挥耦合方法的优势。采用自适应耦合方法对轴对称复合挤压过程进行数值模拟,与有限元法计算结果对比,验证了该方法的正确性和有效性。