超声导波在管道防腐层破损检测中的传播特性

针对管道防腐层的破损问题,研究了超声导波在双层介质中的传播速度和能量衰减,提出一种基于超声导波传播特性的管道防腐层剥离检测方法。采用有限元仿真构建钢板模型和耦合有机玻璃板的钢板模型,在两种模型下进行受力振动,分析超声导波传播速度的变化。搭建实验平台,通过实验验证理论和仿真结果。结果表明,超声导波在耦合有机玻璃板的钢板中比在裸钢板中的传播速度小、能量衰减快。     

金属杆锚固系统中导波传播特性的试验研究

根据金属杆的尺寸特性，提出了把锚固金属杆作为波导介质来处理．应用导波方法对金属杆锚固质量进行评价的思想。通过试验时导波在金属杆中的传播特性进行了定性分析，得出了不同频率的纵向导波在同尺寸与不同尺寸金属杆中传播时，其波速改变与振幅衰减的一般规律。在相同的条件下，高频波比低频波的波速要高但其能量衰减较快；同一频率的纵向导波在自由金属杆中传播时，波速比在锚固金属杆中传播时的波速要高，但其能量的衰减幅度较低，根据振幅的衰减程度可定性地确定金属杆的锚固质量。     

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。     

横波检测粘接界面层多孔隙缺陷的数值分析

建立了粘接界面层多孔隙缺陷微观结构的界面数理模型，推导了横波（SH波）在“三明治”结构传播的频散方程，对最低模式的SH波在带有多孔隙缺陷界面的双层板粘接结构的传播特性进行数值计算分析。结果表明，粘接界面层的厚度及其孔隙缺陷尺寸对导波的频散曲线有明显的影响，这可为粘接界面无损检测提供了新的方法和思路。     

基于钢绞线断丝检测的超声导波传播特性试验

超声导波技术已被成功应用于钢绞线单处断丝检测。然而,实际工程中钢绞线经常发生多处断丝,使用导波检测时,由于钢绞线结构的特殊性和多处断口的存在,使得导波的传播极为复杂。提出在钢绞线同一根钢丝中制作三处断口,通过设计试验获取不同条件卞检测信号的方法来研究导波的传播特性。分析了脉冲信号的衰减和断口回波信号的变化,结果表明：由于钢绞线钢丝之间接触应力的存在,导波遇到某根钢丝中的断口时会发生部分反射,从而降低了导波向前传播的能量;通过断口之后,钢丝之间的能量泄漏使得导波继续在已断钢丝和其他钢丝中同时传播,有利于检测同根钢丝上的其他缺陷。为导波检测钢绞线实际存在的多处断丝奠定了基础。     

时频重排方法在管道导波信号处理中的应用

针对超声导波的多模态和频散特性会导致信号波包在结构中传播发生展宽的现象，研究了400kHz时的管道导波时域信号。指出了用时频分析方法可以直观地描述导波信号在传播过程中的能量分布，准确反映主要模态信息和各模态群速度变化趋势，建立与导波频散曲线间的对应关系，并且利用时频重排的方法可以进一步提高分析结果的可读性。     

复合固体层中兰姆波的声场分析

基于弹性导波的部分平面波分析方法,对复合固体层中兰姆波的声场分布问题进行了研究。在对称的复合固体层中传播的兰姆波模式可以是对称的或反对称的;在非对称的复合固体层中传播的兰姆波模式是非对称的。针对常见的固体层－粘结层－固体层结构中兰姆波的色散关系及声场分布等进行了数值分析,所得结果对兰姆波应用于复合固体层的无损评价具有实际意义。     

储罐底板缺陷检测系统中侧面接触换能器的超声导波激励

通过动态光弹系统,观察并分析了侧壁激励时,超声导波在板中的传播行为。分析了侧壁纵波激励时产生Lamb波和串列纵波的转换条件和原因,超声导波在传播过程中发生的波前能量衰减,以及各波列之间的能量传递。通过光弹试验以及对比检测试验,证明了在大尺度板材检测方面,采用较高频率纵波探头侧壁激励进行检测是一种可行的方法。     

CO2激光束表面硬化处理过程残余应力的研究

本文研究了热变形模具钢和球墨铸铁在激光表面硬化过程中形成的,作为激光功率密度及移动速度等工艺参数之函数的残余应力,发现在给定的移动速度下,硬化层深度随激光功率密度的增大而增大。在激光硬化层中,残余应力的分布呈波浪形,且应力的最大值存在于表面硬化层的中央与边缘的中点处,这是由于自淬火过程中２多模激光束的能量分布特征和相笺联合影响,残余压应力的数值在给定移动速度情况下随功率密度增大而增大。     

低速冲击下CFRP层合板的损伤分析与数值模拟

为研究碳纤维层合板在低速冲击载荷下的损伤过程，按照国家标准测定了平纹编织碳纤维层合板的冲击强度，并设定不同冲击能量进行冲击试验，分析层合板的损伤形式及演化过程。根据冲击试验条件，利用Abaqus软件建立了层合板的复合材料有限元模型，基于Hashin失效准则和渐进损伤演化理论，模拟层合板在不同冲击能量下的层内损伤和层间损伤。结果表明，随着冲击能量增大，基体拉伸损伤与纤维压缩损伤最容易发生，但基体压缩损伤最先完全失效，宏观表现为局部凹陷；分层损伤最先出现在冲击表面，以松树型损伤模式逐步向背面扩展。     

传播距离对管中导波传播特性的影响

在自由管材的情况下，分析了传播距离和管材中较低阶纵向导波模式波包幅度的关系。理论及实验结果表明，对于不同检测距离和内径一壁厚比的管材，检测中应用不同的导波模式，所用的激发脉冲周数和频厚积也应不同。在管材中激发和接收的导波模式中，L(0，2)模式的波包幅度较大，而L(0，1)模式的波包幅度较小，理论和实验结果是一致的。     

淬火介质浓度对45钢淬硬层深度及组织性能的影响

研究了不同浓度淬火介质对45钢组织、淬硬层深度及冲击性能的影响.结果表明:随着淬火介质浓度的升高,淬火后组织中的残余奥氏体含量减少,马氏体板条尺寸更细小.45钢的淬硬层深度随淬火介质浓度的升高逐渐增加,但试块表面硬度和距淬火表面10 mm处的冲击性能则随淬火介质浓度的升高呈先升高后降低的趋势,且当淬火介质浓度为10％时...     

调速器飞锤支架全渗碳层深度的研究

对几种典型飞锤支架用钢进行渗碳、淬火回火,分别用金相法和硬度法测定渗碳层深度,通过对检测结果的对比分析,探讨了其平衡组织中60%铁素体处的渗层深度、硬度为513 HV处的渗层深度及硬度法测定的全渗碳层深度之间的对应关系,并分析了材料的淬透性、淬火工艺参数及淬火介质等因素对渗碳硬化层深度的影响,其结果为飞锤支架渗碳淬火的生产过程控制、现场检测提供了依据.     

渗碳方式对18CrNi4A钢齿轮渗层的影响

对18CrNi4A钢齿轮试件分别采取可控气氛和低压真空两种方式进行渗碳,研究了渗碳方式对齿轮渗碳层组织的影响。结果表明,在齿高中部有效硬化层深度相近的情况下,与可控气氛渗碳相比,低压真空渗碳处理的齿根圆角处有效硬化层深度显著增加。采取低压真空渗碳处理的齿轮,渗层中碳化物呈细小、弥散分布,而传统可控气氛渗碳处理的齿轮碳化物较粗大。     

渗碳层深度和有效硬化层深度的控制

渗碳层深度和有效硬化层深度均为衡量渗碳质量的技术指标，在生产上必须严格控制。按有关标准，渗碳层深度测定因钢种而异，对合金钢为过共折 共析 过渡层的深度，对碳钢为过共析 共析 过渡层的深度。有效硬化层深度的测定与钢种无关．为惨碳淬火后硬度达550HV的深度。两者在概念和评定方法上有着一定的差异，渗碳层深度采用金相法；有效硬化层深度则采用硬度法。大量研究及试验业已证明，当渗碳层碳浓度分布一定时，渗碳层深度亦为一定，它不受渗碳后热处理条件的影响，有效硬化层深度则不同，渗碳后热处理工艺参数、钢种等多种因素对其产…     

扭转模态超声导波在弯管中的检测试验

超声导波在弯管中的传播较在直管中人传播更为复杂,而在实际工程现场,弯管弯头部位的检测尤为重要。利用磁致伸缩超声导波激励出扭转模态T(0,1),研究了超声导波在弯管中典型部位的缺陷检测问题及不同检测频率对弯管缺陷识别的影响。试验结果表明:检测频率低会导致超声导波反射信号在拱背外侧缺陷和弯头焊缝处发生频散而难以分离;检测频率高,得到的弯头拱背内侧缺陷与拱背外侧缺陷的信号幅值都很小。因此选择合适的检测频率,才能更好地对弯头缺陷进行有效识别。T(0,1)模态导波经过弯头时,能量会在拱背外侧产生聚焦,在拱背内侧出现发散,拱背外侧缺陷比拱背内侧缺陷更容易检出;信号经过弯头后,能量衰减严重,衰减后的能量约为原来的一半。     

钢筋缺陷超声导波检测数值模拟及信号分析

首先进行了超声导波的理论分析,并且应用有限元分析软件建立了钢筋超声导波传播模型,进行了钢筋不同缺陷长度和深度超声导波传播数值模拟。其次,基于钢筋缺陷损伤回波信号,研究了其反射系数与回波时间,得到了钢筋在不同损伤程度下的超声导波传播规律,并给出了缺陷的位置及影响因素。最后,对模拟信号进行时频分析,验证了超声导波检测的准确性。     

离子束增强沉积CrN膜层及其微动摩擦学性能研究

以不同氮离子辅助轰击能量制备CrN膜层．利用纳米压入仪及显微硬度计分别测试单晶Si片上膜层的硬度及断裂韧度K1C．使用XRD、XPS及EPMA分析离子轰击能量对镀层组织结构的影响。结果表明，采用能量较低的氮离子轰击得到的涂层，由于金属Cr的存在，涂层硬度虽有所降低，但断裂韧度K1C数值较高。选择较低的4keV辅助轰击能量，在M2高速钢基体上沉积CrN涂层，膜层在空气介质中表现出优异的耐磨减摩特性.但在水介质条件下，由于膜层接触区域的去钝化，再钝化使腐蚀和磨损相互加速，导致CrN膜层摩擦系数，尤其是磨损量明显高于基材。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层质量的综合控制模型

研究了18Cr2Ni4WA钢在不同工艺下渗碳时渗碳层中碳的分布规律，建立了渗碳层深度和表面碳浓度分布的数学模型，为渗碳工艺参数的优化设计、渗碳层深度和表层碳浓度分布的精确控制提供了理论依据。     

覆冰CFRP板中水平剪切波的传播特性

针对超声导波技术在飞机结冰探测中的应用前景,结合航空复合材料的发展趋势,着重研究了水平剪切波在覆冰碳纤维增强复合材料板中的传播特性。提出了由独立工程常数获取材料刚度矩阵的方法,采用转移矩阵法建立了层状结构波导模型,克服了传统全局矩阵法求解过程复杂耗时的缺点。绘制了多种不同状态下的水平剪切波频散曲线,通过对比其差异,总结了有无冰层、冰层厚度和冰层类型对水平剪切波传播特性的影响及其规律,为结冰探测研究提供了理论基础。