复合材料层状薄板超声特征扫描成像检测

传统超声B扫描和C扫描成像方法不能满足复合材料的检测需求。简要介绍了超声特征扫描(F扫描)成像方法的原理、扫描系统的设计和聚焦探头的制作等。F扫描是以波形上升时间、下降时间、脉冲周期和频谱特性等波形特征或缺陷类型、形状和大小等缺陷特征为特征量进行信号提取和重构并最终成像的方法。试验样件为2 mm厚的复合层状薄板,在板中距上表面0.6和1.4 mm处的两层结合层中分别制作了三个最小直径为1.2 mm的分层缺陷。试验表明,设计的超声特征扫描系统可采用幅度成像、深度成像和底波成像方法成功检测出预制缺陷,并且可实现层析成像功能,还可用于层状薄板的密度和硬质合金的厚度成像,具有强大的功能和多种材料分析用途。     

超声成像法检测复合材料层合板铺层方向

提出一种确定复合材料层合板铺设形式的新的无损检测方法。采用垂直入射的超声纵波进行铺层界面的C扫描或层板全波形B扫描，然后从结构缺陷的反射波中提取纤维方向信息。发现铺层界面的C扫描图大都包含两相邻铺层的纤维方向信息，而上铺层的信息显示更明显。因此，用二维傅里叶变换将界面C扫描图变换为定量的角度分布图，通过显示的方向信息确定上铺层的纤维方向。用类似方法对全波形B扫描图进行处理，将其转换为角度—时间图，图中信号幅度显示层合板中各铺层的方向。由于没有涉及众多界面时间门的设置问题，B扫描方法更为简单。分别用界面C扫描和全波形B扫描方法检测了几种复合材料层合板，确定了它们的铺制结构，并通过建模分析研究这些方法的机理。     

浅谈复合材料超声手动扫描成像检测

针对复合材料超声成像检测,文章回顾和分析了超声手动扫描成像检测实现方法、超声换能器手动扫查定位方法以及超声信息处理与缺陷识别方法,对复合材料超声手动扫描成像检测技术发展有一定的指导意义。     

复合材料制品的超声检测

利用超声检测技术，对复合材料及其制品进行无损检测，是行之有效的一种方法。近年来，国内外的无损检测工作者，在这一领域进行了大量研究开发工作，并取得巨大进展和明显社会经济效益。美国费城Ｄｒｅｘｅｌ大学机械工程系Ｊ．Ｌ．Ｒｏｓｅ教授主持的材料无损检测实验室，在研究复合材料超声检测方面，成就卓著，富有新意。本文为国内外研究复合材料超声检测技术的新进展及其在生产检测中应用情况的简介。     

超声成像检测技术评述

本文介绍了超声成像检测方法，包括起声全息成像技术、B扫描和C扫描成像技术，以及超声显微镜成像技术等，并对各种方法进行了评述。     

超声C扫描的碳纤维复合材料 缺陷检测及分析

研究了动车转向架中碳纤维复合材料连接结构的超声扫描检测方法。采用超声C扫描方法采集缺陷信息,针对碳纤维复合材料连接构件建立手动超声成像检测系统,避免了常规超声自动扫描成像对不规则曲面结构适应性差的技术弊端,使检测过程实时、快速、柔性;在KSW熵方法基础上,基于几何建模,对三维模型建立二值化图像,编制计算程序得到缺陷覆盖面积和缺陷覆盖率,实现了构件三维图像中缺陷的可视化检测,避免了常规肉眼观测,提高了检测结果可信度。     

碳纤维增强复合材料层间界面缺陷超声成像技术

针对复合材料层压结构层间界面缺陷的无损检测与评估,通过分析超声波在碳纤维增强树脂基复合材料中的传播规律,研究入射声波在复合材料中的反射特性,利用入射声波在复合材料层间界面产生的反射信息,通过超声（B,T）扫描成像方法揭示复合材料层间界面缺陷及其三维分布。试验结果表明,采用短波长脉冲超声成像检测技术,可以有效地再现碳纤维增强树脂基复合材料层压结构中层间界面缺陷三维分布特征以及层间界面、铺层方向、纤维束取向等信息,为复合材料提供了一种有效的层间界面结构表征和缺陷检测方法。     

复合材料层压结构冲击损伤超声成像评估

采用高分辨率超声成像方法实现复合材料冲击损伤的无损检测,以高品质的脉冲超声波作为探测源,提取入射声波在复合材料层压结构试样中形成的时域反射声波信息,并通过扫描结构使换能器对含有冲击损伤的复合材料试样进行自动扫描,实时对每一个检测位置点的超声信号和位置信号进行处理与融合,通过超声B扫描成像和T扫描成像进行复合材料冲击损伤成像评估。试验结果表明:通过超声B扫描成像,可以形象地再现复合材料层压结构试样表面和内部冲击损伤在其不同深度方向的断面分布、取向、扩展及深度等确切信息;通过超声T扫描成像,则可以直观地再现冲击损伤在复合材料层压结构试样不同深度铺层方向的损伤区域(面积)、分布及其扩展特征。     

复合材料的特征扫描声成象检测

研究特征扫描（F扫描）声成象检测技术,研究了国内首套复合材料F扫描声成象检测系统。该系统可以准确、快速提取复合材料中分层、夹杂、气孔和裂纹等缺陷的特征参数,对检测结果进行多种形式（C,B,F扫描等）扫描成象,通过适当的判定条件,可实现缺陷的判断和识别。本系统的数据采集处理和图象显示及分析软件基于Windows98/WindowsNT平台编写,具有界面友好、操作简单及显示直观等优点。     

复合材料深度方向超声C扫描检测技术

介绍一种基于超声传播时域特性的深度方向超声C扫描成象检测技术,一次扫描可以同时获取被测材料内部若干层的扫描检测图象。     

超声C扫描成像自动检测系统的研究与实现

超声C扫描成像已逐渐成为复合材料构件普遍研究和采用的检测技术之一。在对超声波声场探讨的基础上,采用基于超声时域的检测方法,通过机械装置、控制电路、发射电路、接收电路和信号处理电路等部分的设计,研制了一种速度快、功能强的超声波C扫描自动检测系统。该系统具有成本低廉、检测速度快、误检率低和显示直观等优点。经对布纤维复合材料试验表明,该系统能够检测出直径为1 mm的气孔,能够实现对微小缺陷的成像检测。     

基于相关技术的超声检测信号处理

超声检测中,特定的缺陷回波与发射信号一般都具有一定相关性,因而可利用相关技术来增强缺陷回波信号。针对脉冲回波法的缺点,介绍了相关技术在超声检测中的应用原理,通过基于相关技术的超声缺陷信号处理的应用实例表明,在获得较好的运算经济性的情况下,能够把湮没在噪声中的信号提取出来,从而大大提高了缺陷信号的信噪比。     

PE管超声检测试验

测量了PE管的纵横波声速及PE管热熔焊缝声衰减系数,确定了PE管材料的声学性能。采用小波域去噪理论去除噪声,提高了检测回波的信噪比。试验表明,超声检测方法适用于PE管热熔焊缝的焊接质量检测。     

超声导波检测技术的研究进展

综述近年来超声导波检测研究的最新进展。介绍导波在不同材料和结构中的频散特性及与之相关的理论成果。从导渡的结构出发，分析了导波在介质中能量与位移的分布。论述了导波检测技术领域中数值分析方法和信号处理方面的一些新技术。     

煤矿液压缸环焊缝缺陷超声成像检测系统的研制

在液压支架制造企业的实际生产中,采用A型超声探伤仪,以传统的手动方式检测液压缸对接环焊缝质量,存在效率低、可靠性差等问题。为了克服手动超声检测方式的缺点和不足,保证焊接质量,研制了一种以数字超声探伤仪为基础,计算机为核心,现有自动焊接装置为工件装夹平台的超声成像检测系统。介绍了该系统的总体设计、硬件组成和软件结构,并利用含有人工缺陷的无缝钢管试样对系统进行了试验验证。结果表明,该系统实现了液压缸环焊缝检测的自动化、数字化和图像化,为缺陷的自动定量、定位和智能识别奠定了良好地基础。系统功能的进一步完善以及在实际生产中的应用,将大大提高超声检测的可靠性和效率,从而解决液压缸环焊缝质量检验的难题。     

固相连接接头超声A扫描信号的小波变换

从信号处理的角度给出了小波变换的工程理解,即小波变换可以看作从原始信号中不断抽取细节,最终只留下信号主干的过程;接着用小波变换对中碳钢摩擦焊和钛合金扩散焊接头的超声Ａ扫描信号进行了降噪处理。结果表明,在对小波系数的合理解释情况下,小波变换能有效地提高信噪比,并能提供了比传统方法更为完整的时域和频域信息。     

混凝土强度无损检测数据处理的混沌优化神经网络模型

依据混凝土标准试块强度检测数据，建立了混沌优化的神经网络计算模型，从而克服传统BP网络收敛速度慢、易出现麻痹现象等不足。与混凝土无损检测现行规程规定的方法相比较，谊计算模型简单可行，搜索速度快，预测结果可靠、精度高。