表面裂纹的激光超声可视化兰姆波检测研究

兰姆波在板材的缺陷检测中具有重要的地位,但兰姆波在裂纹检测过程的可视化实验研究较少。通过激光超声可视化技术,观察了激光激励出的宽频兰姆波在0.4 mm深、0.2 mm宽的裂纹上的反射和透射现象;并利用带通滤波技术,研究了不同中心频率的兰姆波在裂纹上的散射特性。结果发现:兰姆波在裂纹上发生了模态转换现象,出现了传播速度较快的兰姆波模态;并随着兰姆波频率的增加,反射兰姆波的能量增强。该研究为板中裂纹的兰姆波检测提供了实验参考。     

基于超声层析成像的钢坯内部缺陷检测技术研究

为实现对钢坯内部缺陷形态的准确检测,提出一种基于先验知识的超声层析成像方法。首先,阐述了融合先验知识的超声层析成像原理,利用最短路径射线追踪方法实现超声层析成像改进;然后,通过有限元仿真分析验证了该方法的可行性,讨论分析了采集方案,确定了相关检测参数;最后,搭建了实验检测系统,开展相关验证实验。通过对含缺陷分布的成像结果图进行处理分析,结果表明:对于单孔洞缺陷试块的孔洞轮廓面积相对误差为2.84%,位置误差较小;对于双孔洞缺陷试块的相对误差为5.45%,其中远离发射探头的孔洞存在较大的位置误差。该方法为超声层析成像技术的应用提供了一种思路和方法。     

固体板材参数变化对超声兰姆波模式的影响

1引言超声兰姆波用于板材的无损检测已有几十年的历史,但由于兰姆波自身的复杂性,还有一些问题需进一步开展研究,如:最佳探伤参数的选取、对缺陷的定性和定量分析,等等[1-2]。通常认为,低阶兰姆波模式较高阶兰姆波有较强的稳定性,适合于对板材     

超声兰姆波层析成像在无损检测中的应用

1引言 计算机层析成像技术(Computed Tomography,简称CT)是根据物体横剖面的一组投影数据,经过计算机处理后得到物体该横剖面图像的图像重建技术.七十年代CT的出现,引起了医学上放射诊断学的革命,并产生了巨大的影响.自那时以来,CT在许多学科,诸如在地球物理勘探、射电天文学、遥感技术、无损材料检验和工业自动化等工程和应用科学中得到越来越广泛的应用.     

Kalman滤波在电容层析成像图像重建中的应用

利用Kalman滤波算法进行电容层析成像图像重建,通过不断更新测量信息提高重建图像质量。在滤波初始,需要确定重建图像灰度及估计误差方差矩阵的初值。为研究不同初值组合对重建图像质量的影响,选择3流型进行了仿真实验,获得了最佳的初值组合,并在电容层析成像实验装置上进行了静态测试,实验结果表明,与Landweber算法相比,使用最佳初值组合的Kalman滤波算法可获得更为接近真实分布的重建图像。     

超声导波在管材中的传播特性

文中简要地介绍了近年来超声导波在管中的研究现状,并对导波在管中的传播特性以及管材内径与壁厚之比变化时,对导波频散特性的影响进行了分析。结果表明：管材的内径与壁厚比变化时将对管中导波的模式行为产生很大的影响。当内径与壁厚之比很大时,圆管中波的模式行为与同厚度板中波的模式行为基本相同,可看作板材中的导波进行近似的分析。     

超声导波用于液层负载板损伤检测的数值模拟

液层负载薄板结构的损伤检测是结构无损检测和健康监测中的一个重要问题。为寻求合适的液层负载薄板结构损伤检测信号及分析损伤缺陷对检测信号的响应,求解了双侧液层负载薄板的频散方程,计算得到4 mm双侧水域负载铝板的频散曲线,并利用有限元模拟方法研究了缺陷位置、角度及大小对铝板中检测信号的影响。研究结果表明:中心频率小于100 kHz的S0模式漏Lamb波衰减因子趋近于0,适合长距离损伤检测。此外,当缺陷的存在造成板结构的不对称性时,声信号在缺陷处发生明显的模式转换,且转换出的A0模式信号的透射系数随缺陷位置到板厚中心距离的增加而减小,随缺陷与铝板中间面的角度和缺陷长度的增加先增大后减小,并随缺陷宽度的增加而增大。     

碳纤维复合材料凹槽缺陷空气耦合超声导波检测

传统的超声导波检测需要使用水或油等作为耦合剂,而有些特殊材料由于其自身原因无法使用耦合剂,使得检测受到限制.本文以碳纤维复合材料为研究对象,采用非接触空气耦合超声导波检测方法,选取0.2MHz探头频率,通过分析3种人工划槽缺陷在相同深度、不同宽度下超声回波信号的幅值变化,来研究不同缺陷大小与回波信号幅值的对应关系,为空气耦合导波在复合材料检测中的应用提供实验指导.实验结果证明了空气耦合超声导波检测的可行性和可靠性.     

基于广义极小残差的超声层析成像算法

0前言近年来,关于超声层析成像(UPT)在多相流测量中应用的文献较多[1][2]。UPT技术在气固两相流领域测量信号微弱且易受到噪声干扰,对于具有较好鲁棒性和精度的图像重建算法提出更多要求。本文结合均值滤波提出一种基于广义极小残差(GMRES)迭代[3]的REGMRES算法。利用数值仿真算例与现有算法进行对比。验证算法的可行性,并利用主动式超声阵列传感器进行动态试验对其效果进行了验证。     

兰姆波探伤中一些问题的探讨

对金属薄板兰姆波探伤中的一些问题进行了探讨,提出了能量沿板厚分布的计算公式。指出不能将质点位移振幅沿板厚的分布当作能量分布,不能将能量分布是否均匀作为选择最佳探伤参数的主要依据。还对薄板中兰姆波的产生、兰姆波与分层作用的机理及如何选择最佳探伤参数等问题提出了初步的看法。     

工业CT技术在铸造技术中的应用

介绍了工业ＣＴ在铸件的缺陷探伤,壁厚测量以及铸造工艺控制中的应用。     

多模式Lamb波在层合板检测中的应用研究

以层合板复合材料为实验对象,采用超声Lamb波为手段,通过检测信号的时频分析,有效确定缺陷类型对Lamb波在复合材料中传播的影响.     

考虑材料各向异性的纤维增强聚合物基复合材料板损伤Lamb波检测和定位

超声Lamb波法是检测板状结构损伤的常用方法,然而纤维增强聚合物基复合材料（Fiber reinforced plastics,FRP）本身的各向异性会对Lamb波损伤定位的精度造成较大的影响。为了解决此问题,在传统椭圆法的基础上,提出了考虑材料各向异性的时间概率密度法的损伤定位方法。该方法通过考虑不同传播方向的A₀模态波的群速度变化,计算FRP板上任意一点存在损伤的反射波的走时,得到声波传播时间图。创建声波传播时间与实际损伤反射波走时的映射关系,可得到能表征损伤存在概率的时间概率密度图,通过相应的数值分析和实验研究,发现本方法误差比传统椭圆法误差的减小率可达到70%以上,论证本方法对各向异性FRP板损伤定位的可行性和准确性。      

超声Lamb波在缺陷处的二维散射特性研究

利用散射系数周向分布图研究了超声Lamb波在缺陷处的二维散射特性。建立了超声Lamb波与缺陷交互作用的有限元仿真模型,采用双元激励法产生单一S0模态入射信号,利用吸收边界消除边界回波的影响,采集缺陷所有方向上的散射信号并产生散射系数周向分布图。此模型的计算结果与实验结果一致,证明了模型的正确性。研究了S0模态与通孔和通透裂纹两种缺陷的交互作用,并测量了S0模态以零度角入射缺陷时的周向散射系数分布图,利用其图形特征可以进行缺陷种类识别。分析了散射场中多模态信号的能量分布,指出检测中若激励单一模态,而接收多模态信号,可以防止漏检,更有效地检测缺陷。     

工业CT在C／C复合材料无损检测中的应用

针对Ｃ／Ｃ复合材料的结构特点及工业ＣＴ独特的技术，采用工业ＣＴ技术对Ｃ／Ｃ复合材料的无损检测进行了研究，结果表明：工业ＣＴ技术能够有效地检测出Ｃ／Ｃ复合材料中的各种缺陷。     

全长粘结型树脂锚杆低频超声导波检测应用研究

全长粘结型树脂锚杆是煤矿巷道支护工程中一种主要支护形式,对其进行锚固质量检测具有重要意义。该文将树脂锚杆简化为埋于无限大介质中柱状三层杆结构,并通过数值求解计算出相关频散曲线。分析了低频纵向超声导波L(0,1)在全长粘结型树脂锚杆的传播特性。研究表明:20kHz―100kHz范围内L(0,1)模态衰减相对较小,可用于实际工程检测;对于70kHz以下的L(0,1)模态,其在树脂锚杆中的传播速度明显慢于自由锚杆,70kHz―100kHz范围内的L(0,1)模态,在树脂锚杆中的传播速度接近于自由锚杆中的群速度。最后,制作了模型构件,在实验室检测中验证了以上观点,说明L(0,1)模态可以应用于全长粘结型树脂锚杆锚固质量检测。