基于导波能量特征PCA的结冰定量检测方法研究

为解决结冰探测中导波信号难以识别的问题,提出了基于导波能量特征主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的结冰定量检测方法,先后进行铝板结冰仿真实验和实测实验验证.仿真获得的结冰探测导波信号表明导波信号能量随结冰长度的增大而降低,利用PCA方法对导波信号的时域和时频域能量特征进行降维,验证了利用信号主成分综合得分测量结冰长度的可行性.并采用上述方法进行实测实验,实验结果表明主成分综合得分与结冰长度具有良好的线性关系,对预制结冰区域的检测结果表明该方法的检测精度较高,检测误差小于传统的能量法,并且对小尺寸结冰有较强的探测能力.     

杨氏模量、切变模量测量的通用传感器

利用磁致伸缩原理和脉冲回波声速测量方法成功地设计了杨氏模量与切变模量测量的通用新型超声弹性模量传感器。实验验证,使用该传感器可以方便地测量材料的杨氏模量和切变模量,且测量不确定度低,准确度优于现有方法。该传感器的研制为弹性模量的测量提供了一种方便快捷、经济有效的测量方法。     

时频分析在复合材料无损检测中的应用研究

随着复合材料检测的发展,Lamb波无损检测技术日益受到重视。根据Lamb波多模式和频散的特点,以群速度-频厚积曲线为基础,采用短时傅利叶变换（STFT）的时频分析方法,以层合板复合材料为实验对象,与单独在时域、频域中分析相比较,结果表明：STFT可有效地识别Lamb波的传播模式,并可准确地对能量成分进行分析。     

小球散射超声脉冲声场的指向性

基于对小球散射单频连续声场的研究,利用傅立叶变换对换能器激发的小球散射的脉冲声场进行分析,推导了小球散射脉冲声场的指向性函数计算公式,并计算了指向性函数值。与实验结果对比表明,在换能器中心频率较低、刚性小球半径较小的情况下,所推导的计算公式是可靠的。     

管道焊缝残余应力超声环形组合测量方法

重点阐述基于临界折射纵波(LCR波)的超声环形组合探头管道焊缝残余应力的测量方法,该方法用于实际测量,可提高管道焊缝残余应力检测的效率。详细介绍了检测系统硬件和软件,并对残余应力与纵波声速的线性关系进行实验分析,通过切块分离法验证了该方法测量输送管道焊缝残余应力的可行性。     

脉冲超声传感器激发/接收电路设计

围绕磁致伸缩式超声传感器用脉冲激发／接收电路的设计，讨论了场效应功率管在脉冲超声波激发电路中的应用，重点研究了场效应管驱动电路、脉冲超声波高压激发电路及接收保护电路，并简要介绍了其余电路的实现。对研制的电路进行了性能分析，所用电子元器件均无过热现象，并获得较为理想的电脉冲信号。设计的电路板已成功用于磁致伸缩式超声传感器测量材料弹性模量。     

振动熔接焊状态的超声波在线检测方法研究

本文讨论了利用超声脉冲反射探伤技术对振动熔焊接的过程中焊合面的状态进行实时在线监测的方法，并检测了焊接件的机械强度，最后用大量实验验证了超声波检测方法的可行性和正确性。     

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.     

超声相控阵换能器几何参数多目标优化数学模型

利用多目标优化设计方法寻求最优的超声相控阵换能器参数,分别以最大偏转方向上的归一化主瓣宽度与归一化远场声压的差值和相控阵峰值旁瓣与主瓣的振幅比为目标函数,建立超声相控阵换能器多目标优化设计的数学模型,对超声相控阵主要的几何参数进行优化设计。结果表明,利用优化设计方法计算的几何参数满足了设计优化的目标。     

磁致伸缩式扭转超声波位移传感器计时方法实现

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理。由于活动磁铁的位置测量实际是对于触发脉冲与回波信号间的时间差测量。所以时差的测量成为提高位置测量精度的关键。除了传统的电子电路计时外，一种利用信号互相关分析计算时差的软件计时方法得到实现。通过实验对两种计时方法进行比较。