超声检测中的声场特性及应用分析

针对超声检测中影响缺陷定量准确性的声场问题进行了深入讨论，研究了脉冲波声场的计算方法，绘制出实用换能器声轴线上的声压分布曲线，分析了不同材料和厚度的采样回波对频谱的影响，比较了连续波声场和脉冲波声场的分布特性及异同点，为提高超声检测中缺陷定量的准确性和科学性提供了依据。     

超声波曲面周向横波检测缺陷定位曲线图及分析

横波周向探测曲面时，缺陷的定位是超声波检测经常遇到的问题之一，存在较多的定位方法，各有特长。提供了横波周向探测曲面时，外圆和内圆侧一次波、二次波缺陷定位的计算公式。介绍了曲线图的绘制方法和步骤，通过CAD制图或手工制图即可完成缺陷定位。最后对曲线图使用时的有关注意事项及适用范围进行了概括。     

超声纵波探伤缺陷长度测定方法的讨论

以圆盘源所发射的纵波声场为基础，对缺陷在声场中心和声场一侧时其反射声压的特性进行了讨论。对现在使用最广的两种缺陷长度测定方法－－波高衰减法和阈值法进行了分析对比。     

圆柱曲界面对横波接触法周向超声检测可靠性的影响

在圆柱曲界面上进行横波接触法周向超声检测与平界面不同,由于曲界面的存在,对超声检测的可靠性产生影响。应用声学理论建立了圆周界面超声检测的几何模型,从理论上分析研究圆周界面对超声波耦合、声场结构、探头特征参数、面积型缺陷回波特性、缺陷定位与定量等诸多方面的影响,并针对性地加工了超声试样进行试验研究,对理论模型进行验证,提出了改善曲界面影响的对策措施,并在工程实践中取得了较好效果。     

基于超声C扫描的复杂结构焊缝缺陷检测

受工件结构影响,复杂结构电子束焊缝往往不具备射线检测条件,采用超声C扫描检测方法可有效地对其进行检测,对未焊透缺陷定位,并检测焊缝熔深,是焊缝内部质量检测的有效手段.通过超声波声场仿真模拟,优化探头参数,获得较强的焊缝区声场强度,并利用焊接试件验证超声C扫描检测工艺可靠性,检测灵敏度可达φ3 mm-9 dB缺陷当量.结...     

超声场理论计算在探头设计中的应用

以单斜探头折射角修正值和双晶直探头声场中横孔反射最强点的计算为例，阐述了探头设计中运用超声场理论并考虑缺陷的反射特性及缺陷与声场相对移动影响的重要性。     

一种焊缝超声检测缺陷定性方法

针对焊缝超声检测缺陷定性困难,研究了常用探头的声场范围,提出了利用缺陷与规则反射体对应声场范围相比较来判定缺陷性质的方法,以提高缺陷定性的精准度。     

适用于聚焦探头的铸件缺陷定量评价方法研究

从探头声场的理论分析入手,将缺陷表面的声场分布简化为高斯分布,确定了当缺陷位于聚焦声场时,缺陷反射信号幅度与缺陷尺寸之间的关系,并利用面积幅度试块等工具,对上述定量关系进行了试验验证。结果表明,提出的平底孔缺陷反射信号幅度与缺陷尺寸定量关系和试验结果表现出较好的一致性,提出了适用于聚焦探头的缺陷定量评价方法。     

基于PZFlex的材料超声检测仿真研究

为了将抽象的声场传播变成可见的图像，更有利于探伤人员准确的定位缺陷的位置和大小。主要针对超声在材料中的传播进行研究，根据经典波动方程，研究超声在材料中传播的原理，并利用原理对超声波的横波纵波进行解释。在探究超声探伤成像方法上，使用有限元软件PZFlex基于时域/瞬态分析方法对其进行谐响应分析，建立出对应的超声探伤的数学模型。再根据所建立的模型，进行超声在材料中的仿真研究。最后，通过具体的超声探伤实验来证明仿真模型对缺陷的位置与大小定位的准确性。     

一种超声波探伤近距离缺陷定量方法的可行性研究

针对目前应用比较广泛的超声波探伤近距离缺陷定量一直沿用效率比较低的当量试块比较法的不足，进行了一系列的试验，对固体介绍中超声波近距离声场声压的分布情况进行了研究。并对其和理论声场声压分布不同的原因进行了分析，论证了一种新的近距离缺陷定量方法的可行性，为寻求新的超声波近距离缺陷定量方法奠定基础。     

基于超声散射法的微小缺陷及近表面缺陷的检测

针对常规超声检测法存在对(?)1.0 mm以下的微小缺陷漏检及近表面检测存在盲区的问题,提出一种超声垂直发射背向散射的检测方法。分析了散射模式的声场传播特性,阐明了该模式的检测原理。通过对不同类型和尺寸的人工缺陷检测,分析了该散射方法的检测信号、检测灵敏度及成像图形;通过有限元分析,对散射波声场分布的可靠性进行了验证。结果表明,超声散射法能够识别常规超声检测方法容易漏检的微小缺陷及无法辨别的近表面缺陷,可有效检测(?)0.4 mm的微小缺陷及埋藏深度1.0 mm的近表面缺陷。     

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。     

缺陷试板拉伸过程声发射信号特性的相关性分析

为了研究含不同缺陷的16MnR焊接试样的声发射信号特征参数的分布特点及相关性,制作了板状焊接试样。分别进行了含气孔、条渣、未焊透及无缺陷试样的拉伸试验。对试验中声发射信号的计数、能量和幅值的分布特点及其相关性进行了分析,得出了不同缺陷的特征参数分布特点和各参数之间的相关性。提出了运用特征参数的分布特点、相关性分析及特征参量累积分析可以确定某一类型含缺陷材料的声发射特性。但由于缺陷的形状特征、尺寸及混合特性不同,得出的特性曲线和特征点也会不同。尽可能建立多种缺陷的声发射信号特性参数的试验数据,利用各种方法对试验数据进行分析,才能为检测人员更好地评估设备的完整性提供支持。     

薄板焊缝检测的超声相控阵楔块设计

针对薄板检测的特殊性,运用Snell公式等分析计算设计了一种超声相控阵斜探头楔块,并采用声场模拟以及实际检测方法验证了设计的楔块对于薄板搅拌摩擦焊缺陷的检测效果。结果表明,采用上述方法可以优化楔块设计,减少盲目性。按照设计结果加工的楔块对薄板具有良好的检测效果,可检测出3mm板中距离上表面1mm直径为0.3mm的侧孔。     

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。     

基于声信号小波分析的刀具破损监测

提出了基于切削声信号的刀具破损监测方法。通过对破损声信号进行小波分析,提取出了与刀具破损具有相应关系的特征频带,去除了冲击声信号、刀具切入声信号等与刀具破损具有相似特征的声信号干扰,通过设定合适的阈值,能够较好地监测刀具的破损。这种监测方法为刀具的破损监测提供了一种新的途径。     

涡流检测缺陷定量评估的研究

在涡流检测中实现缺陷定量评估具有重要意义。通常涡流检测是利用线圈阻抗变化来实现缺陷检测,分析受缺陷扰动的磁场量B的分布变化,比传统的涡流检测方法更有利于实现缺陷定量评估。利用有限元方法,对有裂纹的金属平板的空间磁场进行了数值仿真。仿真结果证实可通过分析磁场量B的变化来实现缺陷定量评估,并得到了缺陷的长度、深度与平板表面的磁场分量之间的量值关系。对平板裂纹的定量评估提供了理论上的依据。     

远场涡流技术检测带翼片管的研究

远场涡流检测对高导电管的管壁上的缺陷非常敏感，具有透壁性。探讨应用远场涡流技术检测带翼片(散热片或金属隔板组件)钢管的有关问题，分析了管外翼片对远场涡流的耦合特性和缺陷信号的影响，得出了翼片响应信号与缺陷信号的关系及缺陷信号的提取方法。     

铝合金叶轮线性缺陷的分析

本文分析了航空发动机用铝合金叶轮在加工后荧光检测发现的线性缺陷.结果表明,这种加工后出现的线性缺陷并非裂纹,而是卷入铸件的氧化膜受外力作用后在叶片表面的显现.同时,分析认为这种氧化膜的形成与金属炉料、铸造辅料的洁净度不够以及熔炼、浇注不合理有关.在此基础上,本文提出了采用高纯度、高洁净度的金属炉料和铸造辅料,合理熔炼,充分精炼,设计合理的浇注系统和浇注参数等措施可以预防该类缺陷.     

基于线性预测分析MIG焊电弧声信号特征提取

以不同焊接状态电弧声信号识别为目的,从MIG焊平板对接射流过渡电弧声信号入手,探寻了电弧声的产生机理和传播特性.提出电弧声是气体放电的伴生物,是等离子体集体振荡以波形方式传播的结果,也是声源和声道共同作用的产物,其频谱特性主要取决于声道的频率响应.在此基础上,建立了电弧声线性产生模型,采用Levin-son-Durbin递推算法提取了电弧声信号的线性预测系数(LPC)、反射系数和对数面积比系数,并构建了电弧声信号的联合特征向量.