钢-铅黏接件超声检测的数值模拟与分析

为解决钢-铅黏接结构件中黏接状态的无损检测难题,基于超声声线法仿真软件研究超声信号在钢层、黏接层、铅层的传播特性,对其传播路径及声压变化进行数值模拟分析,得到不同黏接状态下的检测回波信号。结果表明:采用常规超声脉冲反射法对钢-铅黏接结构件进行检测时,黏接状态不同导致的回波信号差异很大程度上取决于始波脉冲信号特征。     

基于WPD与BPNN的超声信号处理技术

为有效提取超声检测信号,制作了模拟分层的复合材料实验试样,并运用自主研发的信号处理模块对其超声检测信号进行处理,同时阐述了信号处理的原理和方法;简述了小波包和BP神经网络信号处理的原理和在本实验中的应用,探索并得到缺陷和信号之间的对应规律,缺陷面积越大,回波能量越小;缺陷越靠近检测面,回波的能量越小,最终结果表明:小波包分解和BP神经网络结合使用对超声信号特征提取效果显著,能够很好的识别缺陷的位置和大小.     

基于BP神经网络的超声无损测定表面开口裂纹高度

为了准确测量服役材料中的裂纹高度,研究了基于端点回波反射法的BP神经网络模型,进行了K值及对应高度裂纹的端点反射波声程差共28组数据作为输入向量对网络训练。结果表明:网络预测值与实际裂纹高度符合得很好,绝对误差均保持在±1mm之间;可以准确快速地预测表面开口裂纹高度,实现测量的智能化。     

超声端点反射法检测PBX表面裂纹深度

炸药件表面裂纹对其力学性能及爆轰性能具有重要影响,能否通过加工余量去除表面裂纹,关键在于裂纹深度的准确定量。本研究基于超声波端点反射基本原理,建立了奥克托今(HMX)基高聚物黏结炸药(PBX)表面裂纹深度定量检测方法。设计制作了不同深度裂纹的模拟试块,校验了超声端点反射法裂纹深度定量精度。发现实验测量重复性好,实测深度与真实深度之间的差值小于1.0 mm。对比了含自然裂纹的炸药件超声检测和微焦点CT成像技术检测结果。其裂纹深度结果一致性好,表明端点反射法测量裂纹深度是可靠的。分析了超声检测误差来源。结果表明,超声端点反射法检测的裂纹深度与其裂纹实际深度较接近,误差在±1.0 mm之内。     

镁合金火箭弹壳体的超声检测方法研究

为了能够准确检测出火箭弹壳体内部缺陷和表面划痕缺陷,针对壳体自身形状的结构特点,采用水浸式的超声检测方法,对于弹体的不同部位采用不同的检测方法进行检测。通过提取壳体各部位的缺陷特征回波信号对其进行了C扫描,获得了工件缺陷图像。检测结果表明该方法可以对工件进行无盲区无遗漏的检测且缺陷位置准确,为具有此类结构火箭弹壳体的缺陷检测提供了一种有效的检测手段。     

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。     

基于有限元的鱼雷电磁引信目标信号模型

根据有限元方法(FEM)求解鱼雷近炸引信对目标舰反射的磁场信号.通过建立雷目交汇时的三维数学模型,加载边界条件进行三维有限元数值分析,然后根据经典电磁波传播、反射理论和通过特性经验公式进行回波信号仿真.研究结果表明文中方法产生的结果与实际测量值基本吻合.     

小波变换在多层复合材料的超声波检测中的应用

针对多层复合材料深层界面脱粘检测中回波信号信噪比低和难以分辨的难题,将小波变换引入到回波信号的超声波检测中来;分析了小波变换及多分辨率分析的理论依据,针对回波信号首先进行小波去噪,然后提取小波变换后各频段的信号能量作为特征,为缺陷分析及识别提供依据;实验结果表明:小波阈值去噪算法的改进方案明显要比单纯的硬阈值和软阈值方法降噪效果好,信号分析方法并可有效提取信号的特征,并将缺陷识别、定位。     

解决钛合金舱体未焊透缺陷的工艺方案研究

对空空导弹钛合金舱体插接锁底结构圆周焊缝根部未焊透的产生原因和危害进行了讨论,提出了几套解决和防止根部未焊透缺陷的工艺方案。试验验证这些工艺方案完全能够消除未焊透缺陷。     

双金属复合材料界面结合超声传播有限元分析

铝/铜双金属材料界面结合不良时,会极大降低材料结构的完整性和可靠性,急需加强铝/铜复合材料的界面质量检测与评价。根据铝/铜双金属复合材料特点,建立有限元模拟模型,模拟分析当铝/铜界面为结合良好、未结合、未结合边界和界面有裂纹和夹杂时的超声波传播情况。通过波场快照图,清晰显示铝/铜界面不同情况下超声波传播情况;通过对回波A扫描信号分析,得到不同情况下铝/铜界面对超声波幅度、相位等的影响。模拟所得结果与理论和实验结果一致,说明应用有限元方法可以有效模拟超声波在铝/铜复合材料中的传播。通过数值模拟分析可以为铝/铜复合材料界面缺陷超声检测提供一定的参考。     

PBX内部裂纹水浸超声全聚焦成像方法研究

高聚物粘结炸药（PBX）的内部裂纹检测对其使用安全性和结构完整性评价具有重要意义和工程应用价值。为了提高PBX内部裂纹缺陷的成像检测精度和图像质量,研究了曲面修正水浸超声全聚焦成像方法,并在此基础上进一步结合了延迟乘和波束形成（DMAS）技术,通过水浸法对Φ100.0 mm的半圆柱PBX的底部裂纹缺陷进行了超声成像检测研究,实现了对曲面构形PBX底部裂纹缺陷的高精度成像表征。实验结果表明,传统全聚焦成像算法的裂纹缺陷高度测量误差为12.0%,图像信噪比为1.37 dB;曲面修正后的裂纹缺陷高度测量误差为3.6%,图像信噪比为2.13 dB;而曲面修正结合DMAS算法成像的裂纹缺陷高度测量误差仅为0.4%,图像信噪比为5.32 dB。     

火炮身管复杂缺陷检测仿真

针对火炮身管内复杂缺陷检测存在的问题,提出利用超声导波检测火炮身管中单一和非单一裂纹缺陷的检测方法.在不断改变各径向磨损量的情况下,分析导波的传播特性;结合Comsol有限元软件仿真,得出不同轴向位置的径向磨损尺寸与导波回波系数之间的多元关系式,设计了超声导波检测的定量方法.该检测可为火炮身管内部缺陷全面检测提供理论基础.     

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。     

激光引信脉冲回波的变系数相关检测法

激光引信在云雾背景环境中探测目标时,探测器会接收到与目标反射回波功率相当或较大的云雾后向散射回波,回波信号信噪比低,传统的相关检测法不能实时有效提取目标信息。针对这一问题,提出滑动窗变系数相关检测法。该方法在互相关检测原理的基础上,采用发射信号作为滑动窗模板,匹配被变系数修正后探测信号。通过设定相关系数的阈值,该方法可以利用云雾回波和目标反射回波与模板信号不同的相关性来检测目标信息。仿真结果表明,一定量样本运算后,得到引信系统合适的相关系数阈值,大量样本运算验证该阈值,算法成功率大于92.4%。     

基于BP 网络和D-S 证据理论的超声检测缺陷识别

针对目前超声检测领域缺陷识别率不高的现状,构建基于3个BP网络和D—S证据理论的融合模型,将数据融合技术应用于超声缺陷分类中。针对非稳态超声缺陷回波的特点,分别选择离散小波变换、小波包变换及经验模式分解提取其特征值。实验结果表明,该方法在超声缺陷分类的应用中是有效的,缺陷识别的准确率可达96％。     

海浪杂波对伪码引信的干扰研究

针对海面对引信的干扰,分析了海面反射信号的平均功率和平均反射系数,得到不同海情及极化方向上海面反射信号婀巯计特性。根据海面反射信号的统计特性对该反射信号进行仿真,以检验无线电伪码引信的抗海面干扰能力,并得出结论,无论海面反射信号先于目标回波信号到达引信,还是目标回波信号淹没于海面反射信号当中,都不会影响伪码引信的正常工作。     

大型锻件的超声检测技术

研究了超声波在介质中传播时,由于材料与缺陷声学特性不同而引起的超声回波信号的变化情况,并结合大型锻件缺陷与锻件材料本身声学特性的差异,对其内部缺陷实现了较为准确的定性。通过工厂大型锻件的实际检测,证明了该方法的可行性。     

材料缺陷超声检测中谱分析技术的研究

现代超声无损检测技术正向着数字化、自动化、智能化和系统化方向发展,材料缺陷检测中定位、定性、定量的可靠性将不断得到提高,超声波频谱分析是把数字频域分析的理论和方法应用于超声检测的技术。作者综述分析了在材料缺陷检测中超声频谱分析技术的应用发展和研究现状,指出简单的超声波原始信号能够提供的信息是有限的,远不能满足声波分析和特征识别的需要,须对其进行一定的加工和处理。通过对域函数图谱的识别、特征提取和分析,能获得更多有用信息,以便更好地指导工程实践。     

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。