碳纤维复合材料热损伤涡流检测技术研究

利用涡流检测技术对碳纤维复合材料热损伤进行检测。分别在1.00、2.00、3.33、5.00 MHz检测频率下,对3个热损伤程度不同的损伤点进行检测,采集各频率下的检测线圈归一化阻抗曲线,并对其进行X、Y方向的分解,利用信号幅值变化识别热损伤区域,最后采用水浸超声C扫描检测方式对涡流检测结果进行验证。结果表明:热损伤程度及热损伤面积大小对涡流阻抗显示有明显影响,热损伤程度越严重,曲线幅值变化越大;热损伤面积越大,曲线越宽;频率变化改变了阻抗曲线的相位,但对检测效果的影响不明显。所测出的热损伤区域虽有误差,但与水浸超声C扫描检测结果接近。该研究对碳纤维复合材料热损伤评估具有参考价值。     

超声成像法检测复合材料层合板铺层方向

提出一种确定复合材料层合板铺设形式的新的无损检测方法。采用垂直入射的超声纵波进行铺层界面的C扫描或层板全波形B扫描，然后从结构缺陷的反射波中提取纤维方向信息。发现铺层界面的C扫描图大都包含两相邻铺层的纤维方向信息，而上铺层的信息显示更明显。因此，用二维傅里叶变换将界面C扫描图变换为定量的角度分布图，通过显示的方向信息确定上铺层的纤维方向。用类似方法对全波形B扫描图进行处理，将其转换为角度—时间图，图中信号幅度显示层合板中各铺层的方向。由于没有涉及众多界面时间门的设置问题，B扫描方法更为简单。分别用界面C扫描和全波形B扫描方法检测了几种复合材料层合板，确定了它们的铺制结构，并通过建模分析研究这些方法的机理。     

高硅氧复合材料的超声成像检测

通过对高硅氧复合材料声学特性的研究，在对超声波声场探讨的基础上，采用自行研制的超声波扫描成像系统对高硅氧复合材料进行了成像检测。从成像结果分析可知，通过超声信号的降噪处理和特征提取，所得到的扫描图像可检测出材料中的缺陷。     

SAFT成像技术在棒材超声成像检测中的应用

以变形钛合金棒材为检测对象,将超声合成孔径聚焦技术(SAFT)算法进行适当的改进,使其适合棒材检测。对棒材试块进行SAFT成像和B扫描成像,通过比较,发现SAFT成像能够增强缺陷信号,提高检测灵敏度。     

热超声技术在裂纹检测中的应用

材料表面和表面下浅层裂纹的检测对金属承力结构十分重要。热超声是一种新型的无损检测技术。该技术使用超声能量激励材料裂纹并用红外热像仪探测该裂纹。对飞机前起落架旋转臂试件进行的多次试验，证明此方法对金属裂纹的检测是有效的。     

复合材料层状薄板超声特征扫描成像检测

传统超声B扫描和C扫描成像方法不能满足复合材料的检测需求。简要介绍了超声特征扫描(F扫描)成像方法的原理、扫描系统的设计和聚焦探头的制作等。F扫描是以波形上升时间、下降时间、脉冲周期和频谱特性等波形特征或缺陷类型、形状和大小等缺陷特征为特征量进行信号提取和重构并最终成像的方法。试验样件为2 mm厚的复合层状薄板,在板中距上表面0.6和1.4 mm处的两层结合层中分别制作了三个最小直径为1.2 mm的分层缺陷。试验表明,设计的超声特征扫描系统可采用幅度成像、深度成像和底波成像方法成功检测出预制缺陷,并且可实现层析成像功能,还可用于层状薄板的密度和硬质合金的厚度成像,具有强大的功能和多种材料分析用途。     

压力管道自动超声成像检测技术

介绍研制的自动化超声成像检测设备的特点,以及该技术在压力管道检测中的应用,讨论该技术在应用过程中需要解决的几个重要问题。实践证明该技术具有推广应用价值。     

通用扫描成像检测软件的开发及应用

介绍一种用于无损检测的通用扫描成像软件。该软件设计有不同的软接口，可以配用不同的扫描器、检测设备和模数转换卡，实现不同方式的超声扫描成像和涡流扫描成像。     

管道焊缝超声多维成像检测技术

通过超声C扫描和三视投影成像技术对管道焊缝缺陷进行定性定量评估和诊断分析。研究与应用结果表明,采用超声自动扫描多维投影成像方法可以直观地得到焊缝区缺陷的位置、大小、分布和取向等特征信息,使缺陷识别的准确性和检测可靠性明显提高。该项技术已在电力等工业部门管道焊缝的无损检测中得到应用。     

超声成像检测技术评述

本文介绍了超声成像检测方法，包括起声全息成像技术、B扫描和C扫描成像技术，以及超声显微镜成像技术等，并对各种方法进行了评述。     

碳纤维增强复合材料层压板低速冲击损伤的脉冲红外热像检测

碳纤维复合材料具有高比强度,在航空航天领域内得到越来越广泛的应用。对五种不同冲击能量下的碳纤维增强复合材料层压板进行了脉冲式红外热像检测。利用外加的瞬时或交变温场,用红外热像仪记录了试件在外加温场下的表面温度变化。将采集到的数据信号根据外加热类型进行了处理,处理结果以图像或图像序列形式显示,并用超声C扫描方法对检测结果进行了验证。     

复合材料冲击损伤的超声红外检测

研究了应用超声红外技术检测复合材料试件冲击损伤缺陷。针对红外图像对比度差、缺陷轮廓模糊等特点,采用具有非高斯核函数的LBF模型进行了缺陷的边缘检测,利用缺陷边缘实现了缺陷的定量分析。从试验结果可以看出,LBF模型相对于其它常用的边缘检测方法,能够很好地检测低对比度红外图像的目标边缘,为复合材料缺陷的定量分析奠定了基础。从缺陷的长度和宽度定量计算精度可见,超声红外检测方法对于复合材料的缺陷是一种有效的检测手段,为复合材料的研制提供了强有力的技术支持。     

超声红外热像技术检测激光焊缝质量

超声红外热像技术是一种新兴的无损检测技术。使用超声作为热激励源,可以实现对缺陷部位选择性热激励,同时用红外热像仪捕捉材料表面温度变化。介绍了超声红外热像技术的基本原理,对两类激光焊接试件进行了检测。试验结果可用以分析激光功率和焊接速度对焊接质量的影响。     

空气耦合超声检测技术在复合材料检测中的应用

通过采用空气耦合超声检测方法分别对含模拟缺陷的蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料进行检测,验证了空气耦合超声检测技术是评价蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料的可靠性无损检测手段,且在复合材料的...     

Dynamic thermal tomography: Recent improvements and applications

The concept of “dynamic thermal tomography” (DTT) was suggested in the 1980s. At that time, there was a wave of interest in the tomographic analysis of materials by active thermal nondestructive testing (TNDT). Unlike particles and quanta of electromagnetic radiation, thermal energy propagates in solids by diffusion. Therefore, a purely geometrical approach, that is characteristic of computed X-ray tomography, is replaced in DTT with the analysis of the evolution of temperature versus time. DTT is based on the fact that, in one-sided TNDT, deeper material layers are characterized by longer time delays of the thermal response. The DTT algorithm is relatively stable when used in the inspection of certain materials. Thermal waves experience damping by amplitude and retardation in time. This limits the detection depth and produces certain artifacts that can be suppressed by thresholding maxigrams. DTT can also be considered as a specific way of data presentation that has proven to be useful in many practical cases, including surface and volumetric thermal stimulation of both metals and non-metals. Thermal tomograms appear similar to binary maps of defects, thus enabling more reliable defect detection in comparison to conventional IR thermograms. In this paper, a “reference-free” approach to DTT is proposed being based on some mathematical manipulations with a front-surface temperature response. Also, the possibility of using the DTT principles for processing the results of ultrasonic infrared thermography is demonstrated.     

锁相红外检测中相位检测方法

介绍了调制加热阶段的一维热波导热方程。为了减少图像序列采集数量,针对相位法红外热成像检测提出了获取热波信号相位信息的方法,即相关检测算法。利用噪声信号与参考信号不相关的原理,有效地提取微弱被测信号。通过对同一组图像序列的处理,将其与4点平均算法比较,证实该算法采集信息少,具有较高检测精度。同时也验证了相位信息对样品表面非均匀性不敏感,使得相位法红外热像技术在无损检测中有广泛应用。     

玻璃纤维复合材料分层缺陷的红外热波检测

基于红外热波无损检测技术的基本原理,运用脉冲式主动红外热波检测技术对玻璃纤维试件分层缺陷进行了检测试验,在对试件分层缺陷的热图序列进行深入研究的基础上,对图像进行了校正、滤波、增强、分割等处理,提取了丰富的有用信息,进而应用相关算法对缺陷的大小和深度进行定量。试验研究结果表明,该技术可对玻璃纤维复合材料的分层缺陷进行快速有效的检测和判别。     

Application of infrared thermography to the non-destructive testing of concrete and masonry bridges

Within recent years there has been an increase in the use of NDT methods to detect defects and anomalies in various civil engineering structures. Infrared thermography, which has been successfully used in the USA in civil engineering applications, is being increasingly applied in the UK as an NDT technique. For example, the technique is now included in the Building Regulations for the assessment of thermal insulation for all new non-domestic buildings from April 2002.One of the perceived limitations of infrared thermography is that in temperate climates it is too cold to use this technique since there is rarely the extreme solar exposure that has enabled the successful use of thermography to detect render debonding and concrete spalling utilising solar heating. However, with the advancements in modern technology it is now possible to detect smaller changes in temperature (down to 0.08 °C). This paper shows that even with the low ambient temperatures experienced in Europe it is possible to use infrared thermography to identify correctly known areas of delamination in a concrete bridge structure and also to investigate the internal structure of a masonry bridge.     

有限元法与BP神经网络在红外检测信号处理中的应用

应用有限元分析和BP神经网络分析主动加热式红外无损检测中影响缺陷定量的因素。对背部开有不同深度、不同直径沉孔缺陷的平板表面采用恒定热流加热。使用有限元分析软件Ansys计算得到表面温度分布云图和温升。将计算数据作为样本训练用于缺陷定量分析的BP神经网络，测试表明神经网络方法对于未知缺陷深度的识别相当有效。研究表明该信号处理技术对红外无损检测具有工程应用价值。     

无损检测技术在焊接裂纹检测中的应用

介绍了磁粉检测、渗透检测、涡流检测、射线检测和超声波检测技术在焊接裂纹检测中的应用状况。对红外热成像检测、激光全息检测和微波检测新技术在焊接裂纹检测中的应用进行了展望。