一种求解兰姆波特征方程的方法

给出了兰姆波的原始特征方程式,以相速度为自变量,求解兰姆波特征方程。通过Matlab软件对求解过程进行编程,绘制出兰姆波在钢板中传播的频散曲线,以此作为进行无损检测的重要依据。     

兰姆波表征形状记忆合金相变试验

通过求解薄板的兰姆波频散方程,绘制了NiTi形状记忆合金薄板的频散曲线,并根据频散曲线选择了对合金相变敏感的兰姆波模式。利用PZT超声探头在合金薄板中激励并接收S1及S3模式的兰姆波,测量了温度变化时兰姆波的群速度。研究结果表明,随着NiTi合金相变过程中微观组织结构的变化,兰姆波群速度明显改变,可以根据兰姆波群速度变化测量合金薄板的相变温度。     

冷挤压变壁厚药筒件的超声兰姆波探伤

详细介绍了超声兰姆波的主要特点和多种传播模式,通过对小口径弹药筒壁厚尺寸与缺陷的分析和兰姆波特征曲线的求解,选择合理的药筒兰姆波探伤模式。采用3种标准伤样件验证了药筒管壁内、外表面探伤灵敏度的变化规律,内外表面探伤灵敏度差异,以及探伤灵敏度与标准伤刻痕深度的关系,论证了超声兰姆波单模式探伤的可行性和模式选择。     

兰姆波频散曲线的计算

兰姆波频散曲线是进行兰姆波超声检测的重要参考和依据。对瑞利-兰姆方程进行了分析，给出了无限大板中兰姆波频散曲线的数值计算方法，并采用这一方法绘制了铝板中兰姆波的相速度和群速度曲线。对推广应用兰姆波无损检测有实际意义。     

薄板兰姆波探伤方法的评价

对薄板兰姆波探伤方法的原理、人工缺陷和探伤实况作了分析,指出了兰姆波探伤方法不能满足检测薄板主要缺陷的要求。     

胶接板中兰姆波的传播模式分析与检测信号处理

对兰姆波在铝胶接接头中的传播模式进行了有限元模拟,用二维傅里叶变化的方法识别兰姆波模式,将模拟结果与理论结果进行了对比,通过试验验证有限元模拟的准确性。研究证实,兰姆波在胶接板中的传播有多模式、频散特性,二维傅里叶能有效识别兰姆波模式,有限元模拟结果与理论及试验结果吻合较好。     

钛合金板材兰姆波检验可靠性研究

给出了BT20钛合金兰姆波检验用"相速度-频厚"、"群速度-频厚"、"激励角-频厚"等参考曲线,从理论计算上指出了不同牌号钛合金声速差异对兰姆波检验激励角度的影响;从典型模式兰姆波的质点水平/垂直位移曲线阐述了采用线切割方法加工人工分层缺陷制作探伤用对比试块的合理性;从兰姆波反射与质点振动位移曲线的对应关系论述了提高钛合金薄板检验灵敏度和可靠性的模式选择方法.     

线列阵产生兰姆波的方法及其在探伤中的应用

给出了一种按要求产生并接收兰姆波的方法。提出了线列阵产生的兰姆波在探伤中应用的可能性。对人工缺陷试样做了实验,结果表明,该方法十分有效。实验中采用二维CRT延迟成象方法,所涉及到的极坐标系是由兰姆波的传播时间及入射角度构成的。显象辉度取决于回波幅值的大小。     

输电铁塔角钢型材缺陷超声兰姆波检测方法研究

采用超声导波方法可对输电铁塔角钢型材中的缺陷进行快速有效检测,将角钢型材视为连接而成的窄钢板,采用脉冲反射回波法激发产生兰姆波对其中的缺陷进行检测。应用有限元模拟和实验方法,研究了兰姆波检测角钢型材边缘和连接处腐蚀缺陷的可行性,数值模拟和实验表明对厚度为8mm的角钢型材,采用120kHz的兰姆波可以很好地兼顾长距离检测和精度要求。     

PtIrRu薄板的超声波检测

鉴于PtIrRu板材是新研发的功能材料，目前尚无现成的PtIrRu板材超声波探伤标准，采用兰姆波对PtIrRu板材进行了无损探伤，并提供了一套可行的兰姆波探伤的方法。该方法对其他新材料的板材探伤具有参考价值。     

边界元法用于兰姆波与表面缺陷相互作用的研究

介绍一种将传统边界元法和兰姆波的本征模式函数相结合的混合边界元法，以此计算兰姆波在板材内部传播时遇到障碍物或不连续界面时所发生的反射（或透射）问题，得到了若干频率入射兰姆波与板中不同深度缺陷相互作用的关系。数值计算结果表明，兰姆波与板中不连续体相互作用后存在模式转换现象，此工作对板材兰姆波的快速无损检测有一定的借鉴作用。     

无损检测中的超声兰姆波

介绍板中兰姆波及其特性,并给出了兰姆波的激发方法及兰姆波在板厚范围内的振动位移变化等,为该波型在无损检测中有效应用奠定基础.     

兰姆波在薄钢板无损检测中的应用研究

通过在钢板上钻制直径不等的孔来模拟钢板中的孔洞类缺陷，采用线切割加工出不同深度的狭缝来模拟钢板中的分层缺陷。采用一发一收法，分别在两种厚度的钢板上激励出兰姆波进行检测，通过对比分析检测到的缺陷前后板中兰姆波信号，采用时频分析方法识别出板中激发的兰姆波模式以及模态转换现象，初步确定特定缺陷形态对兰姆波在板中传播的影响。     

Wave propagation in thin Plexiglas plates: implications for Rayleigh waves

Two-dimensional (2D) experimental models are often used to study wave propagation problems. The advantages of using 2D experimental models, as opposed to 3D models, is the reduction of both extraneous reflections and mathematical complexity. Further, many structural elements conform to this geometry. The following study examines Rayleigh wave motion in thin Plexiglas sheets. Source–receiver time domain measurements were made at different locations on the Plexiglas sheet. The time–distance space was 2D-Fourier transformed into the frequency–wavenumber space to facilitate the analysis of wave modes propagating in the Plexiglas sheet. Experimental results showed that fundamental symmetric (S₀) and antisymmetric (A₀) Lamb waves propagated through the plate. Along the thickness of the plate, a non-dispersive Rayleigh wave was generated. Lamb waves were found to interfere with the Rayleigh wave. The assumption of generalized plane stress is preserved if higher mode Lamb waves have low energy content.     

改进的希尔伯特-黄变换(HHT)在多模式Lamb波检测中的应用

Lamb波的主要特点在于它的多模式和频散,在任一给定的激发频率下,至少存在两种Lamb波模式。各模式的频散特性使Lamb波检测变得非常复杂,所以,Lamb波检测的关键在于缺陷信号特征参数的提取和精确的信号解释。首先采用HHT直接对多模式Lamb波检测信号进行了分析,通过分析,得出了直接对多模式Lamb波信号进行EMD分解来得到信号的瞬时频率和瞬时幅值的方法是不适合的结论。采用改进后的HHT方法进行分析,有效消除了噪声干扰和各模式Lamb波的相互干扰,得到的信号时频集聚性较好,有利于特征参数的提取和进一步分析。针对不同大小和深度的孔型人工缺陷的检测试验,分别提取了信号瞬时幅值的峰值和瞬时频率的均值作为检测信号的特征参数进行线性回归分析,发现采用瞬时幅值的峰值作为孔型缺陷检测的特征参数比采用瞬时频率的均值这一参数要好。同时提出可采用瞬时幅值的峰值回归直线的斜率K来标定特征参数对缺陷孔径变化的敏感性,从而可对未知缺陷的大小进行预判。     

相控阵兰姆波全聚焦算法的不锈钢薄板分层缺陷检测

航空金属薄板在加工时由于夹杂产生的气孔会随着使用过程中的拉伸和挤压而形成一种闭合型的分层缺陷。针对此类缺陷的检测,提出一种相控阵全聚焦成像算法与兰姆波检测结合的方法。首先从原理上分析并确定激励兰姆波的模态、频率及楔块的角度,其次对3 mm厚度不锈钢板中不同规格、形状的分层缺陷进行试验。结果表明:本研究方法能够对分层缺陷的轮廓成像;兰姆波易受缺陷上端面反射影响,导致缺陷下端面成像出现拖尾图像,且缺陷上端的定位定量精度要高于缺陷下端面;上端面缺陷的定位误差均在4%以内。     

复合材料层板泄漏兰姆波检测技术研究

当一定频率的超声波以适当角度对置于浸液中的薄板材料斜入射时,在板中能激励产生兰姆波,同时在声束入射点附近产生泄漏波声场。采用泄漏兰母皮Ｃ扫描技术,可成功地检出复合材料层板中的分层及孔隙等缺陷。     

储罐底板缺陷检测系统中侧面接触换能器的超声导波激励

通过动态光弹系统,观察并分析了侧壁激励时,超声导波在板中的传播行为。分析了侧壁纵波激励时产生Lamb波和串列纵波的转换条件和原因,超声导波在传播过程中发生的波前能量衰减,以及各波列之间的能量传递。通过光弹试验以及对比检测试验,证明了在大尺度板材检测方面,采用较高频率纵波探头侧壁激励进行检测是一种可行的方法。