杆中导波声弹敏感模态与激励频率的确定方法

基于超声导波声弹性效应检测波导结构的应力水平具有潜在的优势。为实现超声导波声弹应力检测的关键技术——检测模态与激励频率的选取,提出一种基于Murnaghan超弹模型的有限元特征频率法。使用该方法计算预应力杆中的频散特性,得到反映不同激励频率应力敏感性的声弹频散曲线,与文献中的L(0,1)模态试验结果进行对比,趋势一致,说明该方法的适用性。为进一步验证该方法的可靠性,选取L(0,1)模态声弹敏感的几组频率,在自制拉伸试验平台上,对碳素钢杆进行超声导波声弹试验。试验结果表明:低应力区域误差较大,在高应力区域误差均低于10%,且声弹常数与理论结果趋势一致。研究表明该理论方法可指导超声导波声弹应力检测时频率与模态的选取。     

一种新的超声成像方法振动声成像

文章介绍一种新的超声成像方法———振动声成像。首先从理论上分析了振动声成像的基本原理;然后分别介绍了该方法在钙化动脉血管成像、乳房中微钙化灶的检测以及受热疗和HIFU治疗的肿瘤组织焦斑检测等方面的应用;最后比较了振动声成像与传统超声成像不同点并指出了振动声成像独特的优势。     

声成像技术及其在医学超声中的应用

由于声成像技术具有对材料内部力学特性进行成像检测的特点,它已成为医学超声中的重要研究领域。为了提高声成像的空间分辨力,近年来,又发展了光声成像,扫描电子声显微术和扫描探针声显微术等新的近场成像技术。结合同济大学声学研究所部分研究结果,对这些近场成像技术在医学超声中的应用作了简单介绍。     

高温结构陶瓷缺陷的激光扫描超声显微检测

本文介绍了激光扫描超声显微镜的工作原理和在陶瓷缺陷检测中的应用。讨论了从缺陷的声图像判断缺陷的大小、位置以及性质的方法。通过对各种陶瓷缺陷的检测实验,证实了利用高频(100 MHz)超声对检测陶瓷中<100μm 缺陷的可能性。     

超声纵横波螺栓载荷在线检测方法研究

针对传统扭矩法控制螺栓载荷误差过大的问题,提出使用超声纵横波法来进行螺栓载荷的检测方法。基于声弹性定理,建立螺栓应力与超声纵横波声时关系的螺栓载荷预测理论模型,避免螺栓原始长度的测量,真正实现无损检测。通过制定实验表征方法,设计磁力探头夹具,建立超声横纵波测螺栓载荷的实验平台,保证每次测量数据的稳定性与测量位置的一致性。对8.8级高强度双头螺栓轴向力进行实验验证,并结合理论模型获得声弹性系数。结果表明:螺栓的轴向应力与超声纵横波声时为线性关系,实验值与理论计算值在100～600 MPa的最大误差小于5.61%,误差绝对值的平均值在2%左右。     

小波变换在声发射信号特征参数检测中的应用

本文论述了小波变换在声发射信号的事件计数特版在数检测中应用的理论和方法,用小波变换来检测声发射信号的事件计数特征参数,其准确率与域值电平的取值在大小无关,从而可大大提高声发射信号特征参数检测的准确度,该方法可用于旋转机械（特别是大型汽轮发电机组）的碰磨故障和裂纹故障的检测。     

声化学技术在强碱催化制备生物柴油中的应用

对声化学技术在强碱催化制备生物柴油方面的研究与应用进行了评述。介绍了催化剂种类及用量、温度、反应时间、醇种类及用量、频率与功率、原料种类等因素对超声场中酯交换反应的影响,同时也对超声促进连续酯交换,水力空化促进酯交换,以及超声辅助萃取酯交换法等声化学新技术进行了分析、评述,指出采用声化学方法具有环境友好、反应快速等优点,但在工程放大、设备设计等方面尚需进一步研究。     

以声发射信号的特征诊断敏化304不锈钢沿晶应力腐蚀

采用声发射检测技术研究了304不锈钢在0.5 mol/L Na2S2O3溶液中的沿晶应力腐蚀过程,根据声发射信号的平均频率及幅值等特征参数,按声发射源将其分为易感晶界的溶解、裂尖的塑性变形及韧带的机械断裂3个阶段,并采用参数关联法及时频法聚类分析了3个阶段的信号特征。试样现场断口形貌及信号特征参数分析结果表明,声发射技术能够用于监测沿晶应力腐蚀演化进程,辨别其微观发展,为其微观机制研究提供依据,实现应力腐蚀在线精确监测。     

金属与非金属粘接质量的声阵列检测方法

目的　研究金属与非金属质量检测的新方法 .方法　通过对粘接结构施加微力、阵列传声器检测、对信号进行处理识别 ,从而完成粘接结构力学性能的无损预报 .结果和结论　提出了一种微声激励、声阵列检测的新的检测方法和总体设计方案 ,该方法可以解决超声检测耦合难、检测速度低、误判漏判率高的问题     

KS107BD/BG型超声体模声窗下气体排除方法

KS107BD/BG型仿组织超声体模是在超声传播特性方面模仿软组织的人体物理模型,是B型超声诊断设备重要的标准检测装置.作为超声体模的核心和最关键部分,体模内所含液体会透过外壳、声窗缓慢蒸发,由于有时未能及时注液保养或注入量不足或注入方法不当,有空气注入,导致在声窗膜下会出现小片或整整一层气体,从而影响检定工作质量.因此必须将其排出,并注射足量保养液,使声窗膜下无气体出现.     

基于超声水浸法的尼龙棒自动检测系统

尼龙棒综合力学性能优异,被广泛应用于航空航天、汽车、机械等工业领域。针对尼龙棒内部缺陷检测的迫切需求,提出了尼龙棒超声水浸聚焦检测方案,设计了三自由度扫查机构和回转运动机构,采用多线程技术开发了系统软件,实现了尼龙棒的自动扫查和实时成像。建立了超声波在水-尼龙棒中传播的有限元模型,分析了不同探头频率和水声距不同时尼龙棒中的声场分布规律,确定了最优检测参数。采用搭建的系统对尼龙棒进行了检测,该系统运行稳定,实现尼龙棒自动扫查和超声数据的采集,得到了超声A、B、C扫描图像,通过各图像可对缺陷进行定位和定量分析,并与工业CT检测结果进行对比分析,验证了系统的准确性。该系统实现了尼龙棒检测的自动化和图像化,为保证尼龙棒质量奠定了良好的基础。     

铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷的超声检测方法研究综述

铝合金搅拌摩擦焊技术广泛运用于航空航天、汽车、船舶等制造领域,在国防工业的发展中扮演着重要角色,而超声波检测技术在对搅拌摩擦焊接头质量评估和控制方面起着不可或缺的作用。综述了铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷的超声检测方法。介绍了接头缺陷的复杂多样的特点,分别阐述了超声检测A信号分析,超声C扫检测和超声相控阵检测方法在搅拌摩擦焊缺陷检测的应用,并介绍了3种检测方法检测能力,明确了搅拌摩擦焊缺陷超声检测尚需解决的突出问题并展望了未来研究的发展方向。     

基于物-场模型的纳米空心镍球的制备方法研究

针对目前混镍粉电火花腐蚀制备纳米空心镍球,存在着蚀除电极金属液滴与工作液中的小气泡不能充分结合,形成中空结构的问题,采用创新设计方法及知识库进行解决.根据实际工况,构建问题物 场模型,在知识库中搜索多种场,获得相应的解决方案.运用模糊评价法对多种方案进行评价与排序,挑选出最优方案--采用超声波场代替原有的机械场,开发出超声波制备纳米空心镍球装置,较好地改善了原有系统制备空心镍球的质量和效率.     

Comparison Between Using Longitudinal and Shear Waves in Ultrasonic Stress Measurement to Investigate the Effect of Post-Weld Heat-Treatment on Welding Residual Stresses

Fusion welding is a joining process widely used in the industry. However, undesired residual stresses are produced once the welding process is completed. Post-weld heat-treatment (PWHT) is extensively employed in order to relieve the welding residual stresses. In this study, effect of PWHT time and temperature on the residual stresses of a ferritic stainless steel is investigated. Residual stress distributions in eight welded specimens were measured by using an ultrasonic method. Ultrasonic stress measurement is a nondestructive method based on acoustoelasticity law, which correlates mechanical stresses with velocity of an ultrasonic wave propagating within the subject material. The ultrasonic wave employed could be longitudinal or shear wave produced by the longitudinal (normal) or transverse (shear) transducers, respectively. Ultrasonic stress measurements based on longitudinal waves use longitudinal critically refracted (L_CR) waves in this direction, while shear wave methods use an ultrasonic birefringence phenomenon. The results show that the effect of PWHT can be successfully inferred by both longitudinal and shear wave methods, but the former is found to be more sensitive to stress variation. Furthermore, the distribution of subsurface residual stresses is found to be more distinguishable when the L_CR method is employed.     

超声在电弧焊接中的应用

超声场作为一种高效清洁的物理场在电弧焊接中具有越来越多的应用。在电弧焊接过程中,引入超声,可以有效改善电弧形态、熔滴过渡以及焊缝组织,最终提高焊接接头力学性能。超声在电弧焊接过程中的应用特点主要与超声施加方法有关,不同的超声施加方法具有不同的特点,根据不同的超声施加方法可将超声电弧复合焊接分为不同类型。主要综述了电弧超声技术、超声与电弧同轴复合、超声作用于焊丝以及超声工具头作用于固体母材或者焊缝表面4种技术的各自特点及研究进展,着重分析了不同技术的设备特点及其对组织与力学性能的影响。最后对该方向的研究进展进行了总结,并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。     

非线性超声检测技术的应用和发展

作为新型的超声检测手段,非线性超声检测技术因对微小缺陷有较高检测精度以及检测过程中不受材料外形影响等特点,受到众多学者的广泛关注。结合国内外学者的研究成果,文章介绍了高次谐波法与混频法两种检测方法的原理、应用以及优势等,对非线性检测技术的现状进行综述,并对其未来发展提出展望。     

基于深度学习的超声成像技术研究现状

超声成像技术以其无损、无辐射、实时性好、成像深度深和检查费用低等优点,是目前临床医学最常应用的影像技术之一。随着医疗技术的日益发展,兼顾高帧率和高质量的超声成像已成为临床上的迫切需求。深度学习作为能快速提取信号特征的技术,近年来已经在超声成像领域展开多种应用研究并产生了较好的效果,具有很大的应用前景。文章总结了基于深度学习的超声成像技术现状,重点介绍了超声成像技术中常用深度学习架构,列举了深度学习技术在超声成像中的应用,最后总结了目前深度学习在训练以及实现临床应用中可能会遇到的挑战。     

金属夹心CFRP复合材料超声检测方法

新型机翼、弹翼等结构已采用金属夹心碳纤维增强（Carbon Fiber Reinfored Polymer，CFPR）复合材料结构。针对该类复合材料结构的材料组成和结构特点，分析和对比常用的超声穿透法和超声反射法能否对金属夹心CFPR复合材料内部质量进行检测，提出了先采用超声C扫穿透法确定缺陷的平面位置，然后采用高分辨率超声A扫反射法确定复合材料中分层缺陷及采用超声相位法确定复合材料与金属间的脱粘缺陷的方法。采用提出的方法检测带有预置缺陷的试样和实际产品。检测结果表明，提出的方法可准确检测试样中大小为5 mm×5 mm的预置人工分层和脱粘，且能准确检测实际产品中的缺陷。     

高频/ 超声振动辅助微成形技术研究进展与展望

微机电系统等技术的快速发展,给微成形技术提供了强大的发展动力。主要综述了体积微成形、箔板微成形以及微成形介观尺度效应等3个方面的研究进展,并结合作者的研究经历对微成形研究中存在的问题进行了简要分析。在此基础上,着重综述了高频/超声振动作用下材料的力学行为,介绍了材料变形抗力降低的主要原因,即应力叠加、声波软化及摩擦力降低,并从体积效应和表面效应两个方面对其作用机制进行了概述。进而综述了高频/超声振动在微冲裁、微挤压以及微拉深等微成形工艺中应用的研究进展,介绍了高频/超声振动的积极效果。最后,对该方向的研究进展进行了总结,并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。     

超声相控阵全聚焦无损检测技术概述

超声相控阵全聚焦成像技术基于接收信号后处理的思想,对检测回波数据进行离线分析成像,是超声检测领域里的一项新技术。因其成像分辨率高、覆盖面广、对小缺陷灵敏度高等优势,在航空航天、高铁、石油管道、核电站等工业领域已有初步应用。文章介绍了全聚焦成像技术的检测原理及优缺点,介绍了其国内外发展历程,总结了研究热点及发展趋势。