基于激光超声技术的探损检测技术研究

超导声波结构损伤比较敏感,传输距离长、传输衰减小,在无损领域的应用越来越广泛。激光超声检测分辨率高、不需要接触等,在无损检测领域已成为新的研究热点问题。深入讨论和研究了基于激光超声技术的结构损伤检测方法,完成激光超声检测系统的搭建,并对该系统的硬件和控制方法进行了分析和研究,对Lamb波的传播状态和损伤之间的关系进行分析。从复波小波变换和色散能量补偿聚焦2个不同的角度进行信号分析和特征提取。完成小波变换法对铝板的损伤成像。为以后的实际工程应用,提供借鉴和参考。     

激光超声技术在工业检测中的应用与展望

国防和工业现代化建设的发展对无损检测技术的需求越来越高,激光超声技术(laser ultrasonic technology,简称LUT)作为一种完全非接触式无损检测技术(nondestructive testing,简称NDT),可以在高温、高压、辐射等环境中对复杂结构件进行原位检测与监测。首先,介绍了超声的激光检测技术及LUT的优势;其次,举例说明激光超声无损检测技术(LUTNDT)在工业中的具体应用案例以及存在的一些问题,并给出解决途径;然后,对超声信号的处理方法进行阐述;最后,对LUTNDT在先进制造中的应用前景进行了讨论与展望。     

军工无损检测技术

无损检测技术是指在不损伤被检对象未来用途和功能的前提下,为探测、定位、测量和评定缺陷,评估完整性、性能和组成,而对原材料和零(部)件所进行的检查、测试或检验的技术。无损检测方法有几十种之多,我国军工行业制造领域常用的无损检测方法有11种,包括:超声波检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)、     

超声检测技术的发展与应用

1.概述 超声检测(UT)可分为主动检测和被动检测两大类。在主动检测技术中,超声波是用超声探头发射的;而在被动检测技术中,超声波是被测试件受载荷时自发的。通常把主动式检测称为超声检测技术,而把被动式称为声射技术。     

输电铁塔地脚螺栓腐蚀超声导波检测技术研究

提出利用钢杆超声柱面导波技术对地脚螺栓进行检测的方法。介绍柱面超声导波的频散特性,制作含有不同深度缺陷的地脚螺栓模拟试样,采用相控阵超声柱面导波技术对模拟试样进行检测,分析不同频率探头和混凝土包裹情况对检测结果的影响,建立地脚螺栓的腐蚀损伤评价体系,实现了在役输电线路铁塔埋地地脚螺栓不开挖条件下对其腐蚀状况的检测。     

超声测厚仪在材料检测中的应用

文章介绍了超声测厚仪的结构，以及超声测厚仪检测材质的原理，此外文章还介绍了超声测厚仪在检测应力，蠕变，氢损伤和氢脆方面的应用。     

复合材料低速冲击损伤超声红外热波检测能力评估

为评估超声红外热成像对复合材料低速冲击损伤的检测能力,提出了评估流程和评估标准。设计并制作了复合材料层合板,分别采用超声红外热成像和超声C扫描两种方法对不同冲击能量下的冲击损伤进行了检测研究,以超声C扫描结果作为参照,对比分析了超声红外热成像的检测结果并对损伤大小进行了定量识别。结果表明:超声红外热成像不仅能够对冲击损伤进行准确的定位,还能有效地检测出冲击引起的纤维断裂、基体开裂和分层等具体的损伤形式,检测速度快,非常适合用于在线检测;与超声C扫描相比,超声热成像方法对冲击损伤大小的识别误差小于6%,检测精度较高,满足检测要求。     

基于超声局部谐振的板结构缺陷定量检测方法

为提高板结构缺陷检测效能,提供一种基于宽带激励的超声局部谐振检测方法。利用最大类间方差法对宽带激励下的超声波场进行了分析处理,得到了缺陷的超声局部谐振频率,并将超声局部谐振频率下声场的空间分布用于板结构损伤检测成像;针对特定材料及厚度的各向同性板结构,通过均匀设计试验的方法,建立了缺陷尺寸与其超声局部谐振频率的关系模型。实验结果表明,所提超声局部谐振检测方法可以高效地实现各向同性及各向异性板结构损伤检测。利用回归分析模型还可实现缺陷几何参数的反演,且反演精度较高(半径反演误差最大为2 mm,厚度反演误差最大为0.6mm)。该方法为板结构缺陷检测及定量分析提供了可行的技术方案。     

铝合金塑性损伤电磁超声谐振无损评估研究北大核心CSCD

针对传统线性超声方法难以有效检测金属构件微损伤的问题,使用电磁超声换能器,在6061铝合金试件内发射并接收超声信号,采用非线性电磁超声谐振方法对铝合金试件拉伸时产生的塑性损伤进行无损评估。基于非线性电磁超声谐振检测实验平台,对不同拉伸阶段的试件分别进行了非线性检测实验,通过基波与三次谐波的幅值比,定量地描述了铝合金材料的非线性参数与材料拉伸损伤程度相关关系。实验结果表明:弹性阶段的拉伸处理对试件的非线性情况影响较小,而塑性阶段的拉伸造成的微损伤对试件的非线性情况有较大影响,因此非线性电磁超声谐振技术可以有效评估铝合金塑性损伤。     

超高压容器和管道周向超声检测(一)

超高压容器和管道作为高风险设备应用于石化、水晶制造等行业中。超高压容器和管道的内外径之比通常小于0．6，很难用常规的横波技术对其进行周向超声检测。本文分析了周向超声检测的主要技术难点，从厚壁筒形件的声场结构、径向缺陷的回波特征、表面缺陷的灵敏度、缺陷定位、灵敏度调节等方面进行试验和研究，总结出厚壁筒形件周向超声检测的工艺方法和参数，并在超高压人造水晶釜和超高压聚乙烯输送管的现场检测中对工艺方法和参数进行了验证，证明其对径向缺陷有足够的灵敏度和可靠性。     

超高压容器和管道周向超声检测(二)

超高压容器和管道作为高风险设备应用于石化、水晶制造等行业中。超高压容器和管道的内外径之比通常小于0．6，很难用常规的横波技术对其进行周向超声检测。本文分析了周向超声检测的主要技术难点，从厚壁筒形件的声场结构、径向缺陷的回波特征、表面缺陷的灵敏度、缺陷定位、灵敏度调节等方面进行试验和研究，总结出厚壁筒形件周向超声检测的工艺方法和参数，并在超高压人造水晶釜和超高压聚乙烯输送管的现场检测中对工艺方法和参数进行了验证，证明其对径向缺陷有足够的灵敏度和可靠性。     

复合材料冲击损伤高分辨率超声成像检测与损伤行为分析

冲击损伤是复合材料结构易产生的一种危害性缺陷,针对碳纤维复合材料层压结构特点,分析脉冲超声波在复合材料中的反射特性,当能减小入射声波脉冲的时域占宽,提高其品质,可显著改善超声检测表面盲区和纵向分辨率。利用入射声波在冲击损伤区形成的反射信号及其渡越时间可确定冲击损伤的深度和大小。研究采用高分辨率脉冲超声B扫描和层深C扫描(T扫描)成像方法,可揭示复合材料内部冲击损伤及其大小与沿厚度方向的分布特征,进行复合材料冲击损伤量化评估与损伤行为可视化分析。试验结果表明,在入射脉冲单周脉冲特性条件下,当来自复合材料缺陷的回波信号的渡越时间达到入射声波脉冲时域占宽的一半左右时,即可清晰地提取到时域可分辨的缺陷回波信号,使超声检测表面盲区和纵向分辨率达到单个复合材料预浸料铺层的厚度,约0.13 mm。利用超声断面B扫描成像,可以形象地再现复合材料中冲击损伤的断面分布与扩展情况以及损伤的深度等确切信息。采用超声T扫描成像,则可以直观地再现冲击损伤在复合材料铺层方向的分布及其损伤区域(面积)等定量信息。二者的结合则为揭示复合材料冲击损伤的3D分布及其特征提供一种超声成像检测量化评估和损伤行为可视化分析方法。     

超声检测技术的发展与应用

论述了当前国内外超声检测技术的发展状况，介绍了超声检测、方法和技术，提出了一 急待解决的问题并展望了它的液压工业领域中的应用前景和研究动态。     

超声无损检测技术的现状和发展趋势

介绍我国超声无损检测技术发展的现状，指出现代超声无损检测技术正向着数字化、自动化、智能化、图象化和多领域发展，检测中定位、定性、定量的可靠性得到了提高。并对发展中存在的问题提出了几点看法。     

低速冲击下复合材料层合板的三维损伤

考虑横向剪应力效应,对复合材料层合板低速冲击损伤进行有限元数值模拟和超声C(ultrasonic C)扫描无损检测.结果表明,用九节点厚壳单元和三维Tsai-Wu失效准则求解层合板冲击问题,损伤包络区域与超声检测结果一致性好,厚度方向上的损伤剖面为倒"T"字形,内部近似圆台形,背面层损伤为"枣核"形.     

基于提升框架和微粒群优化神经网络的超声信号消噪技术

为消除超声无损检测中晶粒散射引起的相干噪声,提高超声无损检测(UNDT)与无损评价(UNDE)基础数据的信噪比(SNR),提出了一种基于微粒群(PSO)优化神经网络模式识别理论的超声信号消噪技术,利用提升框架对原始超声检测信号进行多分辨率分析,根据微粒群算法强大的全局最优化能力,确定径向基函数(RBF)神经网络的结构,并通过径向基函数神经网络所构成的信噪分离器对信号和噪声进行识别、分离来消除噪声。     

金属小径管损伤电磁超声导波检测的高效混合仿真方法及导波换能器可行性研究

金属小径管广泛应用于航空航天、化工等工程领域关键结构中,对其进行定期无损检测至关重要。作为一种先进电磁无损检测方法,电磁超声导波检测在金属小径管损伤定量评估中具有优势。目前,金属管道缺陷电磁超声导波检测的仿真主要采用有限元等数值模拟方法,涉及电磁场和结构场计算。然而,电磁超声导波检测通常采用激励电流的频率为几百千赫兹,在管道中激发的涡流趋肤深度极小,导致仿真需大量网格进行求解域剖分以确保仿真精度,检测信号计算时间较长。鉴于此,提出一种集成解析法和有限元法的金属小径管缺陷电磁超声导波检测混合仿真方法,采用解析法求解电磁场相关场量,将所求洛伦兹力导入有限元仿真中求解结构场,实现电磁场量和结构场量的快速计算,高效求取检测信号,对金属小径管缺陷定位时,精度高达约98%。在通过全有限元仿真验证所提混合仿真方法正确性的基础上,结合系列仿真和试验研究,对所提导波换能器激发的超声导波模态进行了识别,对该换能器在金属小径管损伤检测和定位方面进行了可行性验证。     

基于声-超声技术的Lamb波特性实验研究

声-超声技术是近几年发展起来的评估材料缺陷和损伤的新技术,相对于声发射技术,因其为一种主动检测技术而具有明显的优越性.对于薄板,声一超声技术是以Lamb波为其检测介质.因此,文中基于声-超声技术,以航空铝板为检测对象,对板中Lamb波的特性进行实验研究,主要利用短时均方根分析(short-time-root-mean-square,STRMS)和小波再分配尺度谱对Lamb波在铝板中的传播特性、时频特性和模态特性进行深入探讨,得到一些有价值的结论,为将声-超声技术应用于航空铝板损伤检测奠定基础.     

航空发动机叶片裂纹检测技术及应用分析

航空发动机由于其结构复杂、叶片级数多而难以对裂纹等缺陷进行检测,最常用的传统检测方法如孔探法无法高效的对叶片表面进行诊断,因此我国航空发动机叶片的无损检测一直是行业发展的重点。本文旨在验证超声红外热成像技术是否适用于航空发动机叶片裂纹的检测,通过采集受到超声激励后的材料表面的温度变化,进而对材料表面进行初步的定损。结果证明,该技术可以准确的采集到材料表面的热成像图并对裂纹等损伤进行有效判定。     

电磁超声换能器的研究进展综述

电磁超声换能器是一种新型的超声波发射接收装置。因为无需与被测物接触，EMAT将传统的超声无损检测技术扩展到了高温、高速和在线检测中；同时，由于能够省略对被测物表面较为繁琐的预处理工作，EMAT显著提高了检测效率。目前，在充分发挥电磁超声自身优势的基础上，通过与其他新技术相结合、并应用多种新的建模和信号处理方法，EMAT的功能已变得日益强大。以近十几年的文献为基础，从EMAT装置的设计与优化、EMAT模型的建立、EMAT接收信号的处理、电磁超声技术的工程应用几方面对EMAT的研究现状和最新发展进行了综述。