缝类缺陷的Lamb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的缝类缺陷,采用一发一收方式,对缺陷进行Lamb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Lamb波模式;将时间中心和频率中心作为数字参量,探讨了缝类缺陷对Lamb波的影响。结果表明,Lamb波信号时间中心的变化与缝类缺陷深度有较好的对应关系。     

基于改进HHT的多模式Lamb波信号的时频分析

Hilbert-Huang变换(HHT)是一种新的分析非平稳非线性信号的方法,是用经过带通滤波器组滤波后再进行HHT分析的方法.使用该方法对多模式Lamb波信号进行了分析,能有效分离信号中的各固有模态函数(IMF)分量,消除了噪声干扰.改进HHT变换结果的图线光滑清晰,可解释性好,使用该方法对Lamb波进行分析具有可行性和有效性.     

基于HHT变换的声发射源平面定位方法

为了应对空间碎片的威胁,研制了一种基于声发射技术的用于实时监测空间碎片撞击航天器的在轨感知系统。对平面声发射源精确定位技术提出了需求。声发射信号属于非平稳随机信号,传统的小波变换无法充分获得其中携带的信息。利用HHT技术分析声发射信号波形,改进了AO模态到达时刻的确定算法,提高了线定位精度。在此基础上,将平面定位问题转化为求取函数最小值的优化问题,并利用单纯形法进行求解。在铝合金板上对铅芯折断波源进行了定位试验,结果表明,相对于小波变换,HHT更适于分析声发射信号;改进后的线定位方法和双时标法可有效应用于各向同性板的定位问题。研究结果为空间碎片在轨感知系统的研制提供了参考。     

HHT在声发射信号模态分析中的应用

根据模态声发射理论,携带大量结构或材料缺陷信息的声发射信号在结构中传播时,存在频散和多模态现象,因此声发射信号属于非平稳随机信号,利用传统的傅里叶谱分析无法有效提取声发射信号中蕴含的丰富信息。采用一种新时频信号处理方法——希尔伯特黄变换法,对频率突变的声发射信号进行了分析,显示了该方法相对其他信号分析方法的有效性和优越性。通过对薄板中的断铅信号进行希尔伯特黄变换分析,精确地获得了结构中声发射传播特性的信息。     

多层板缺陷的超声Lamb波检测

针对多层板中缺陷的超声Lamb波检测,计算并分析了钢板-铝板-铜板多层结构的频散曲线以及位移波结构,提出了一种多层板结构中缺陷的检测方法,并进行了数值验证。数值计算表明,采用0.2 MHz的低频Lamb波检测时,多层板中各板层缺陷均产生反射信号;采用1 MHz的高频Lamb波A0模态检测时,只有铜板层中的缺陷产生反射信号,采用S0模态检测时,只有钢板层中的缺陷产生反射信号。因此,根据对多层板频散曲线和波结构的分析结果,可以选择频率与模态合适的Lamb波来实现对多层板中特定板层缺陷的检测。     

Lamb波在薄铝板无损评价中的模态识别与应用

在厚度为0．7mm的铝板上制作直径为Ф0．6～1．8mm的通孔,以模拟薄铝板中的孔洞类缺陷。利用Matlab软件绘制了Lamb波的频散曲线和质点位移一幅度曲线。根据频散曲线和质点位移一幅度曲线,选择S0模态的Lamb波。试验结果表明,S0模态Lamb波的信号峰值与缺陷大小具有良好的对应关系。     

希尔伯特变换原理在轴承故障诊断中的应用

阐述希尔伯特变换及解调的基本原理,并据此对振动信号进行幅值及相位解调与分析,为旋转机械故障诊断提供早期和准确的故障信息.     

基于HHT的剪力称重轨检测信号去噪研究

剪力称重轨动态计量检测过程中,不可避免地受到各种噪声的干扰,这些噪声严重影响高速车辆实时、动态的称重结果.通过传统的傅立叶变换和低通滤波,很难将这些干扰剔除.针对这种情况,提出基于希尔伯特-黄变换原理的信号去噪方法.该方法通过经验模式分解对信号进行4层分解,得到3个固有模态函数和残余相,基于给定阈值规则,提取最大尺度的逼近模态和残余相作为滤波结果.实验结果表明:采用该方法能够在复杂噪声中准确提取有用的称重信号,极大提高了称重轨的动态计量精度,省去了繁琐的滤波器参数调整.     

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。     

红外热波无损检测技术在美国的应用

简要介绍了红外热波无损检测技术在美国的若干典型应用案例。     

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。     

钢／橡胶胶接结构中脱粘缺陷的Lamb波定量检测

针对胶接结构中脱粘缺陷的定量检测问题,探讨了一种基于Lamb波幅值的-3dB法。对钢／橡胶结构中圆形脱粘缺陷进行了检测试验。结果表明,Lamb波信号在粘好区幅值较小,在脱粘区幅值较大。采用-3dB法可以较好地对试样中的脱粘缺陷进行定量和定位。     

复合材料Lamb波检测中S0单模式信号的提取

Lamb波的频散与多模式现象以及复合材料的各向异性限制了复合材料的应用研究。文章以玻璃纤维增强复合材料层合板为研究对象,利用图形法进行Lamb波频散方程求解,由此绘制频散曲线并分析了频散现象,计算了A0,S0的传播速度。搭建了试验系统,基于HHT变换,提取了信号特征并获取了信号的传播速度。结合A0,S0的速度理论值,实现了对Lamb波S0单模式的提取,由此简化了lamb波的使用,使之可广泛应用于复合材料的损伤检测。     

红外热波技术在飞机复合材料损伤检测中的应用

红外热波无损检测基于物体的热辐射特性，利用主动加热技术，通过相关的检测系统记录试件表面缺陷和基体材料由于不同热特性引起的温度差异，进而判定飞机复合材料表面及内部的损伤。较之于常规检测方法，红外热波无损检测具有非接触、快速、直观、准确等优点。     

基于HHT和Cohen核的磁控焊缝跟踪信号分析

针对磁控焊缝跟踪信号的非线性不平稳特点,提出了一种基于Hilbert-Huang变换和Cohen核的磁控电弧传感器焊缝跟踪系统的信号提取分析方法;运用经验模态分解,把周期激励下磁控跟踪信号分解成多个从高频到低频的本征模态函数分量,依据各分量的Hilbert边际谱,采用Cohen核分布的时频变换,能有效抑制交叉项,提取出磁控焊缝跟踪实时信号动态规律. 结果表明,利用此方法有助于更深入地揭示焊缝自动跟踪系统内各种干扰源的时频和频谱特征,为建立有激励源的焊接信号新的非线性模型提供了理论依据.     

小波包变换和能量分析在声发射信号降噪中的应用

材料或结构受外力或内力作用下产生的声发射信号,其频率成分复杂,包括一些能量相对微弱的高频信号和低频干扰信号,而研究中往往只针对某些频率段信号进行分析。小波包变化可以将复杂频率成分的信号分解到不同的频率段,通过频率和能量筛选,可以将感兴趣的相对高能量的频率段信号提取分离出来。以Q235试件拉伸试验中采集到的声发射为例进行小波分析,证实了小波分析方法在声发射信号降噪中的实用价值。     

快速付里叶变换在板形检测中的应用

本文简述了付里叶变换原理及其快速算法在板形检测信号处理中的应用.通过在自行研制的动态板形检测模拟试验装置上测量板带的振动信息,采用快速付里叶变换对其进行频谱分析,获得板形缺陷信息,并将分析所得结果与剖条试验中实测的板带实际板形状况对比,两者对比结果是一致的、吻合的,从而为板形检测提供了一种新方法.     

基于独立分量分析的红外热波无损检测图像增强

在红外热波无损检测过程中,热像图存在低对比度、高噪声的问题。提出一种基于独立分量分析的图像增强方法,该方法能够有效地去除热像图中噪声的干扰,提高缺陷的对比度。阐述了ICA的基本原理,介绍了基于负熵判据的FastICA算法,给出了该方法在热像图增强处理中的具体实现步骤及相应的试验处理结果。结果表明,该方法具有较大的峰值信噪比,可提高图像质量,改善图像的可视性,为后续的图像分割等研究奠定基础。     

超声Lamb波在发动机壳体无损检测中的应用研究

对发动机壳体的钢／绝热层层间脱粘缺陷，采用常规超声检测技术检测这种高声阻抗材料下有多层低声阻抗材料的脱粘缺陷有相当大的困难。通过对兰姆波传播特性的分析，并以相应的试验方法，验证了兰姆波在发动机壳体层间脱粘缺陷检测中的有效性。     

小波变换在管道弱超声回波奇异性检测中的应用

研究了小波变换在细尺度下检测信号奇异性的原理。通过对样管中标准缺陷的超声回波分析试验,证明6层db5小波变换可以有效地分离出湮没在噪声中的微弱缺陷信号,并可以有效地分离出信号的孤立奇异点,准确定位缺陷出现时刻。