兰姆波频率方程的数值解法

针对兰姆波频率方程求解问题,提出了以兰姆波相速度为自变量,用函数间断点划分求解区间的数值计算求解方法。通过Matlab软件对算法进行编程实现,绘制出了兰姆波在铝板和钢板中传播时的频散曲线,取得了理想的结果。该方法对兰姆波的工程应用有实际指导意义。     

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。     

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。     

复合固体层中兰姆波的声场分析

基于弹性导波的部分平面波分析方法,对复合固体层中兰姆波的声场分布问题进行了研究。在对称的复合固体层中传播的兰姆波模式可以是对称的或反对称的;在非对称的复合固体层中传播的兰姆波模式是非对称的。针对常见的固体层－粘结层－固体层结构中兰姆波的色散关系及声场分布等进行了数值分析,所得结果对兰姆波应用于复合固体层的无损评价具有实际意义。     

兰姆波质点振动位移对检测灵敏度的影响

为了探索兰姆波检测中敏感模式的选择与质点振动位移之间的关系,采用单发单收方式,对金属薄板中分层缺陷进行了兰姆波无损检测.运用时频分析方法,对有无缺陷时的时城信号进行了研究.结果表明,兰姆波检测的敏感性与其在板中的质点振动位移存在对应关系.     

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。     

兰姆波单模探伤可行性研究

利用计算机对各个模式兰姆波的能量、频散、能流分布等进行的比较分析表明A_0模具有十分良好的探伤品质,从而提出单模探伤概念,并通过试验证明兰姆波单模探伤是可行的。     

金属薄板中缝类缺陷的兰姆波检测

在ST12冷轧板上用线切割加工出不同深度的狭缝来模拟钢板中缝类缺陷.采用一发一收和单发单收两种方式对缺陷进行兰姆波检测,利用短时傅里叶变换对有无缺陷时采集的时域信号进行了时频分析,有效识别出板中激发的兰姆波模式以及模式转换现象.进一步分析发现,试件中激发的主要兰姆波模式的能量分布中心与缺陷深度有较好的对应关系.     

一种优化激发电磁超声Lamb波的方法

超声Lamb波的频散特性和多模式特性导致回波信号复杂难于分辨。为了解决该问题,结合电磁超声换能器(EMAT)的主要设计参数和Lamb波的特征方程,推导电磁超声Lamb波的激发方程和激发曲线。通过选取电磁超声Lamb波在激发曲线上的工作点以削弱多模式和频散现象,进而提出了一种优化激发电磁超声Lamb波的方法。采用该方法分析了零模式Lamb波在工程应用中的有效性,并进行了试验验证。     

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。     

尿素合成塔内衬316LMod不锈钢薄板背侧缺陷的Lamb波检测

根据Rayleigh-Lamb方程,推导出尿素合成塔内衬316LMod不锈钢薄板相速度和群速度的频散曲线。通过对包含人工缺陷的试块回波信号进行二维傅里叶变换,提取出了背侧裂纹缺陷的主要Lamb波模式,进而确定了Lamb波检测参数。通过对试块的缺陷识别,绘制出了缺陷当量评定图,实现了对背侧裂纹缺陷的Lamb检测的定量评定。最后通过尿素合成塔检测实例验证了该方法的有效性。     

金属薄板兰姆波检验技术

从兰姆波检验参考曲线的绘制与参考、对比试块设计与制造、探头的制作、反射回波与质点振动方向关系等方面,对金属薄板兰姆波检验进行了探索,得出了一些新的试验结果和认识.     

利用频散补偿法消除兰姆波频散效应

兰姆波的多模式及频散特性使得其在激励、传播以及信号处理等方面较为复杂。采用频散补偿方法对在钢板中传播10 cm距离的兰姆波信号进行模拟计算。所得信号明显地减小了因频散而引起的脉冲信号拉长。实验对3 mm厚铝板中传播了10 cm的频散信号进行了处理,也得到较好的结果。     

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。