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。     

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。     

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。     

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。     

薄壁十字交叉激光焊结构缺陷超声Lamb波检测

为了有效识别薄壁十字激光焊结构中未焊透缺陷,开展了超声Lamb波法检测研究. 采用有限元分析方法模拟了A0和S0模态Lamb波在薄壁中与缺陷的作用结果,对缺陷尺寸与回波反射系数的关系进行了预测. 在此基础上,进行仿真结合试验,确定了不同模态Lamb波的入射点、激励角度,探讨了A0和S0模态Lamb波用于识别1.9 mm厚薄板十字激光焊接结构未焊透缺陷的可行性,并获得了超声Lamb波反射系数与缺陷尺寸的关系. 结果表明,仿真研究和试验实测结果的趋势具有较好的一致性. 采用超声Lamb波检测时,A0模态波能够有效检测十字焊接结构中的未焊透缺陷,且可一定程度上表征缺陷的尺寸;而S0模态波对结构中的未焊透缺陷不易于识别.     

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。     

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。     

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。     

基于波结构的Lamb波单一模态激励仿真

在中长距Lamb波检测中,研究单一模态与缺陷的作用极为重要。利用有限元分析软件ANSYS的APDI。进行模块程序设计,按模态波结构的方式在有限元模型上进行位移加栽,得到了单一的S0和A0模态,证明了这种加载方式的正确性和可靠性;对比分析了按激励信号带宽范围内复合频率合成波结构加载和按中心频率点波结构加载得到的波形。结果表明,在波结构变化不大的频段内,通常在频厚积〈2MHz·mm范围内,可以用中心频率点的波结构来代替带宽范围内合成的波结构进行加载。     

容器内衬中穿透性缺陷检测

1前言在制造盛装具有酸性、碱性和其它易腐蚀性液体或气体的大型容器时，为了降低生产成本，增长容器使用寿命，往往在利用普通钢板所制成的容器内，增加一层薄薄的内村。内衬材料多采用不锈钢薄板焊接而成，也有采用非金属材料的。内衬的焊缝上或其它部位，若存在有穿透性缺陷     

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.     

一种求解兰姆波特征方程的方法

给出了兰姆波的原始特征方程式,以相速度为自变量,求解兰姆波特征方程。通过Matlab软件对求解过程进行编程,绘制出兰姆波在钢板中传播的频散曲线,以此作为进行无损检测的重要依据。     

混合谱二维傅里叶变换法识别兰姆波模式

在分析二维傅里叶变换原理的基础上,将快速傅里叶变换（FFT）和自回归（AR）参数估计相结合,采用混合谱二维傅里叶变换方法,对铝板中的兰姆波模式进行识别。试验结果表明,与二维快速傅里叶变换相比,混合谱估计方法能精确检测多模式超声兰姆波相速度,对兰姆波模式识别力大大提高。混合谱二维傅里叶变换方法在超声导波检测研究中具有广泛的应用前景。     

冷凝器不锈钢薄壁管的兰姆波检测

小直径不锈钢薄壁管广泛应用于电站机组的冷凝器中,常规涡流检测方法难以发现纵向贯通的条状缺陷。在Ф25mm×1mm和Ф38mm×2mm不锈钢管壁上,沿轴向和周向加工深度分别为0．1mm、0．2mm和0．5mm的人工切槽,并进行检测试验研究,确定了兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管上人工缺陷的可检性,探讨了对不锈钢薄壁管材进行兰姆波检测的有效性和可靠性,提出以兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行检测的建议。     

不锈钢管材中弯曲模态导波试验

使用单探头激励法在管壁中激励弯曲模态的导波,以频散曲线为切入点,研究了弯曲模态导波在不锈钢管材中的传播规律以及对缺陷检测的可行性。根据频散曲线选定F(n,3)及L(0,2)模态,进而确定激励频率和入射角。得到弯曲模态导波可对φ1 mm(含φ1 mm)的通孔进行有效检测的结论。     

钽钨合金薄板的兰姆波检测

采用超声兰姆波检测方法,和研制的1．25P15×20型38°入射角,大晶片专用换能器,对1．6mm（厚）×80mm（宽）的TaW合金板材实施了内部质量检测。试验表明,该超声换能器不但可以稳定检出1．6mm厚TaW板材内Ф0．4mm左右的缺陷,而且孔径与兰姆波反射幅值呈现出良好的线性关系,满足了生产中的质量控制要求。     

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。     

铸钢件横波超声波检测工艺参数的影响

通过研究调整横波超声波检测工艺参数对ZGOCr13Ni4M0铸钢件检测效果的影响,发现并分析了缺陷反射回波波幅随超声波参数影响变化关系.试验结果表明:横波超声波检测工艺参数对不同缺陷类型影响程度不同,对于规则的圆孔类缺陷,工艺参数,如K值、频率及晶片尺寸对缺陷反射波波幅影响不明显;而对于裂纹类缺陷,随着探头K值增加,缺陷回波显著降低,随着频率的增加缺陷回波波幅减小,随晶片尺寸增加缺陷反射回波增益逐渐降低,但降低幅度不大,影响效果不明显.铸钢件横波斜探头超声波检测宜选用小K值、低频率、小晶片尺寸探头.