在役缆桩螺栓的相控阵超声全聚焦检测

制定了在役缆桩螺栓的相控阵超声全聚焦检测工艺,设计了检测工装及设备保护工装,利用全数据储存与分析方法,对在役缆桩螺栓进行检测与监控,为船舶系泊安全保驾护航。     

大口径厚壁奥氏体不锈钢管道焊接接头的3D全聚焦相控阵超声检测

介绍了基于全矩阵数据采集(FMC)的全聚焦(TFM)3 D相控阵超声检测技术,并给出了用其检测大口径厚壁奥氏体不锈钢管道焊接接头的实例,可望为3D全聚焦相控阵超声检测的相关应用提供借鉴.     

复合材料层压板的超声相控阵检测

为满足复合材料层压板在厚度方向不存在加工余量及其缺陷特征的需求,设计了具有不同大小和埋深的人工缺陷的复合材料层压板试块,利用超声相控阵检测法对该试块进行100%扫查。C扫图像显示所有人工缺陷均能被检测出来,且位于第一与第二层碳布之间3mm的最小缺陷清晰可辨。经实际应用表明,超声相控阵检测法可用于复合材料层压板的无损检测。     

超声相控阵技术检测蜂窝复合材料案例

随着蜂窝复合材料在航空航天领域的广泛应用,其无损检测的要求也越来越高。常规超声检测技术不仅速度慢而且分析困难。超声相控阵技术采用电子扫查,检测速度大大提升,再配合C扫描视图,可以使缺陷的分析变得简单。文章介绍了采用超声相控阵技术检测碳纤维蒙皮铝蜂窝工件、带涂层以及不带涂层的碳纤维蒙皮纸蜂窝工件的三个检测案例。从检测结果．-j-~得出,超声相控阵技术可以有效检测蜂窝复合材料的内部脱粘缺陷,具有很好的应用价值。     

相控阵兰姆波全聚焦算法的不锈钢薄板分层缺陷检测

航空金属薄板在加工时由于夹杂产生的气孔会随着使用过程中的拉伸和挤压而形成一种闭合型的分层缺陷。针对此类缺陷的检测,提出一种相控阵全聚焦成像算法与兰姆波检测结合的方法。首先从原理上分析并确定激励兰姆波的模态、频率及楔块的角度,其次对3 mm厚度不锈钢板中不同规格、形状的分层缺陷进行试验。结果表明:本研究方法能够对分层缺陷的轮廓成像;兰姆波易受缺陷上端面反射影响,导致缺陷下端面成像出现拖尾图像,且缺陷上端的定位定量精度要高于缺陷下端面;上端面缺陷的定位误差均在4%以内。     

相控阵超声检测技术在碳纤维结构分层缺陷检测中的试验

以碳纤维层压结构中容易产生的分层缺陷为研究对象,采用相控阵超声检测技术进行CIVA仿真和检测试验。通过声场及缺陷的建模和CIVA仿真检测试验,得出了碳纤维层压结构分层缺陷的理想检测参数。设计制作了模拟分层试验件,并进行实际检测试验,结果表明相控阵超声技术可以有效地检测该类缺陷。     

焊缝缺陷的全聚焦相控阵成像检测

利用全聚焦相控阵成像技术对焊缝中的未熔合和裂纹两种典型缺陷进行了检测。首先,介绍了全聚焦成像技术的基本原理;其次,设计制作了含上述缺陷的人工试块,利用CIVA软件进行裂纹和未熔合的缺陷响应研究;接着,对人工试块进行检测试验,比较了常规相控阵技术和全聚焦技术对上述两种缺陷的检测能力;最后,对试块进行常规无损检测,确定焊缝中缺陷的长度,对试块缺陷部位进行解剖,测量得到真实的缺陷埋藏深度和自身高度。检测试验及解剖结果表明:全聚焦技术对上述两种缺陷的成像具有更高的检测分辨率,对缺陷的定位和定量误差较小,可以应用于工程实践。     

奥氏体复合材料压力容器对接接头的相控阵超声检测

针对奥氏体复合材料制压力容器对接接头的结构特点、易产生缺陷类型和超声波声束在工件内的传播特性展开研究,优化了相控阵超声检测聚焦法则设置及检测工艺方法,并进行验证试验和现场检测,验证了相控阵超声检测应用于奥氏体复合材料压力容器对接接头检测的可行性。     

基于阵列涡流和全聚焦相控阵技术的承压设备应力腐蚀开裂检测

提出了基于阵列涡流和全聚焦相控阵技术的应力腐蚀检测方法,可分别应用于开罐检测与在线检测,并对一台材料为S31603的立式反应釜进行了检测.检测结果表明,阵列涡流技术具有高灵敏度、高信噪比、无需打磨、数据可存储分析等优点;全聚焦相控阵技术具有高检测分辨率,对缺陷的定量定位具有较高精度,对应力腐蚀裂纹具有较高的检出率等优点...     

超声相控阵与全聚焦法成像特性比照评析

综述超声相控阵(PAUT)与全聚焦法(TFM)成像特性,给出了焊接试样缺陷显示实例.依据比照评析结果,提议:焊缝全覆盖检测宜用PAUT,重要缺陷区或关键区宜用TFM,以改善缺陷定量、表征结果.     

无楔块条件下超声相控阵的聚焦特性测试

ASTM E2491—2008《相控阵超声波检查仪和系统工作特性评定指南》标准为相控阵设备的测试提供了指导性规定。文章根据ASTM E2491—2008标准,在无楔块情况下测试相控阵系统的聚焦能力,确定激发晶片数、聚焦深度等因素对系统聚焦能力的影响。试验采用标准规定的试块,试验激发的晶片数量为8,16和32个,设置的聚焦深度为10,30,50,100,150以及200mm。通过试验发现,在近场区内有明显的聚焦现象,而在近场区以外则无法聚焦;随着激发晶片数量的增加,相控阵系统的聚焦能力也随着增强;在近场区中,随着相控阵聚焦深度的增加,焦点尺寸逐渐增大。     

基于超声环阵相控阵的变孔径聚焦检测技术

超声相控阵检测技术在检测效率方面的优势,使其有望取代分区聚焦检测法而用于粉末高温合金盘件的缺陷检测。为了解决超声相控阵检测在焦点尺寸控制、灵敏度一致性和近表面分辨力等方面的问题,采用模拟试验和试验验证的手段研究粉末涡轮盘的超声相控阵检测技术,提出变孔径超声相控阵聚焦检测方法。结果表明:该方法可使检测灵敏度的一致性由5 dB优化至3 dB,近表面分辨力减小到3.2 mm;与传统的分区聚焦检测方法比较的结果表明,采用本方法具有与分区聚焦检测接近的缺陷检出能力,同时可将检测时间缩短至原来的1/4。     

超声相控阵系统的聚焦特性研究

文章参照ASTM E2491—2008标准,通过试验测试相控阵探头在不加装楔块以及加装横波斜楔块两种情况下声束在工件中的聚焦特性以及偏转特性。试验变换了激发晶片数量、聚焦深度以及偏转角度等参数设置,研究了这些参数对声束聚焦特性和偏转特性的影响。结果发现,相控阵声束仅能在近场区内聚焦,ASTM E2491—2008标准对角度偏转极限测试实际表征的是某种情况下的角度分辨力。     

管道内检测的环形相控阵超声聚焦方法

针对管道内检测中相控阵超声聚焦的问题,分析了管道中环形相控阵超声辐射的超声波传播原理,建立了聚焦数学模型,计算了阵元间激励信号的延时;采用128阵元的换能器对直径为168 mm的管道进行试验,结果表明,环形相控阵超声的延时法则实现了不同工作阵元数量以及不同焦距条件时,声束在管壁中的聚焦.在工作区间内,一定数量的阵元可获...     

不同激活孔径和聚焦深度对相控阵超声横波检测灵敏度的影响

为探究相控阵超声检测过程中,激发晶片数、激活孔径和聚焦深度对检测灵敏度的影响,通过试验测定了3组激活孔径和不同聚焦深度下,一系列不同深度横通孔在55°横波下的检测灵敏度。研究了固定孔径条件下不同聚焦深度对灵敏度的影响以及固定孔深条件下不同激活孔径和聚焦深度与灵敏度的关系。试验结果表明,聚焦会提高焦点处的灵敏度,且大多数情况下有效晶片面积越大灵敏度越高,但越过焦点之后,相比未聚焦状态,灵敏度会下降得更快。因此在实际检测中,对不同的检测区域,应根据不同探头的声场能量分布选择合适的检测工艺,以得到更优化的检测效果。     

全聚焦相控阵技术的场测量

全聚焦相控阵系统不能显示A扫,从而给检测带来问题。通过研究全聚焦相控阵的声场特性和信号特性,提出"场测量"技术路线,阐述了有关原理和实施的基本过程,论证了在焊缝检测应用中的可行性,给出了一些试验结果。结果表明:场测量技术路线有利于全聚焦相控阵技术优势的发挥,在检测中的应用效果良好。     

加楔块超声相控阵的聚焦特性测试

ASTM E 2491—2008为相控阵设备的测试提供了指导性规定。根据该标准,在安装楔块的情况下测试相控阵系统的聚焦能力,确定激发晶片数、聚焦深度以及偏转角度对相控阵系统聚焦能力的影响。试验采用标准中规定的试块,试验激发的晶片数为8个、16个、32个,聚焦深度为10,50,100,150,200mm,声束偏转角度为35°,45°,60°,70°。通过试验发现加装楔块后,大部分的近场区都在楔块中,工件中的近场区很小。角度越小,工件中的近场区越大,随着角度的增大,聚焦能力变弱。随着聚焦晶片数量的增加,聚焦能力增强。随着聚焦深度的增加,焦点尺寸增大。越接近楔块物理主声束,分辨率越好。     

超声C扫描的碳纤维复合材料 缺陷检测及分析

研究了动车转向架中碳纤维复合材料连接结构的超声扫描检测方法。采用超声C扫描方法采集缺陷信息,针对碳纤维复合材料连接构件建立手动超声成像检测系统,避免了常规超声自动扫描成像对不规则曲面结构适应性差的技术弊端,使检测过程实时、快速、柔性;在KSW熵方法基础上,基于几何建模,对三维模型建立二值化图像,编制计算程序得到缺陷覆盖面积和缺陷覆盖率,实现了构件三维图像中缺陷的可视化检测,避免了常规肉眼观测,提高了检测结果可信度。     

曲面构件轮廓全聚焦超声成像表征

全聚焦超声对曲面构件表面轮廓成像时存在伪像干扰及轮廓信息缺失问题,导致轮廓提取误差较大.本文选取有机玻璃加工了3个正弦曲面试块,进行全聚焦成像.综合考虑TFM伪像成因和曲面构件的声束传播特征,针对发射阵元进行指向性函数校准,消除了曲面构件轮廓成像中存在的伪像,改善了全聚焦成像质量.对曲率较大且缺少有效轮廓信息的区域,结...     

碳纤维复合材料板冲击损伤计算及超声检测

文章采用显式有限元法、三维Tsai—Wu失效准则和刚度折算准则来模拟T300／QY8911矩形层压板低速冲击下逐渐损伤的过程,预测了复合材料冲击损伤的程度。根据HB72242—1995《复合材料构件通用技术条件》、GJB289521997《碳纤维复合材料层合板和层合件通用规范》要求制作冲击试样,进行低能量冲击试验。采用超声C扫描检测不同能量冲击作用造成的损伤,将有限元计算结果和超声C扫描检测结果进行对比。结果表明,在损伤面积尺寸确定方面,有限元分析的结果和超声C扫描检测结果吻合较好,三维Tsai—wu失效准则和刚度折算准则适合模拟分析碳纤维复合材料板冲击损伤,超声C扫描检测可以较好地检测出冲击能量高于4．5J的分层损伤。