基于ANSYS的圆柱体超声检测仿真技术研究

金属材料在各个领域的应用日趋广泛,但是其内部缺陷常会导致产品不能正常使用,甚至引起重大的安全隐患,因此对构件内部缺陷检测并识别日趋重要.本文同时采用有限元和实验两种手段对均匀介质中的缺陷检测进行研究.首先,以中心圆孔为内部缺陷的铝圆柱体作为研究对象,采用探头垂直入射的水浸式超声检测方法进行研究,通过实验获得缺陷回波信号.其次,为对比实验检测结果,引入有限元分析软件ANSYS,对声波传播进行仿真计算并获得缺陷回波信号.对所获得的缺陷回波信号进行频域处理,对比实验及有限元两种方法所获得的频谱图.结果表明,有限元仿真结果与实验结果基本一致,可从缺陷回波信号的频谱图看出缺陷的形状以及大小不一样.     

火炸药烘干过程中的温度控制系统设计

针对火炸药烘干系统的温度控制要求,采用传统PID控制技术控制系统中的水温,可以满足控制要求,但对风温系统来讲,适应性差,超调量大,稳定性低,控制效果不够理想。采用自适应模糊PID控制技术控制风温,可以实现PID参数自整定,提高控制精度、系统稳定性。现场试验表明:自适应模糊PID控制方法自适应性强,能够使烘干温度保持恒定,满足火炸药烘干温度控制的要求。     

基于CCD位移传感器在玻璃厚度测量时的性能研究

玻璃是建材行业的支柱性产品之一，其中应用最为广泛的就是平板玻璃。玻璃厚度测量是玻璃产品质量的一项重要标准。在玻璃改板时，需经过一个较长时间的生产工艺调整，在此期间玻璃带的厚度不稳定，造成巨大的浪费。如果能在锡槽上或退火窑热端实时检测玻璃带的厚度，及时提供的厚度变化数据，就能缩短玻璃改板周期，降低生产成本。浮法玻璃生产线玻璃带厚度在线检测技术采用了激光三角法位移测量原理，在退火窑热端进行玻璃带测厚的方案。从而提高了测量精度，稳定性，提高了玻璃生产质量，减少能耗。     

Q235钢材腐蚀疲劳损伤的非线性Rayleigh表面波评价方法研究

本文研究了Q235A钢腐蚀疲劳的评价方法。在腐蚀和循环载荷共同作用下,试样表面退化,并导致Rayleigh波沿试样表面传播过程中产生二次谐波,这种现象可以用于腐蚀疲劳损伤的早期评价。以楔形换能器为基础,搭建了Rayleigh波信号的发射和接收实验平台,测量了相对非线性参数的变化趋势。在10%NaCl溶液和20 Hz循环载荷的共同作用下进行腐蚀腐蚀试验,制备腐蚀疲劳试样,每10~5次疲劳周期测量一次相对非线性参数,直至疲劳周期数为7×10~5次。然后绘制试样腐蚀疲劳试验中表面退化产生的相对非线性参数与疲劳载荷循环的测量曲线,该曲线显示出初始稳定,之后迅速增加的变化趋势。实验结果表明,腐蚀疲劳会导致Q235A钢试样的突然破坏,非线性Rayleigh表面波测量技术可用于定量表征Q235A钢的疲劳寿命。     

基于O2 吸收特性单站被动测距机理研究

大气中氧分子浓度分布相对稳定,随纬度位置和季节变化不大;吸收波段跨越762 nm,易于被非低温探测器探知;带内无叠加其他大气组分吸收谱。据此提出基于其吸收特性的比尔定律被动测距。通过基线拟合寻找762 nm 和690 nm 附近的吸收率来反演距离。朗伯-比尔定律应用中的一项固有误差项被发现,定义为非线性初值。其本质是仪器非理想特性的限制引起的不可消除的线间辐射强度。搭建距离测算实验平台,对东经113,北纬38地区,不同季节不同时段不同天气条件,建立大量的不同组约束条件下的氧吸收率与距离的关系样本数据库。统计拟合得到经验模型实时修正理论模型中的非线性初值项,距离反演精度小于2.7%。     

基于小波变换的信号去噪研究

介绍了小波变换理论,系统地研究了小波变换在信号处理尤其是信号滤波去噪方面的应用。根据不同类型的噪音．给出了基于不同小波变换的滤波算法并且对基于小波变换的滤波原理进行了分析。     

发动机衬层脱粘超声检测系统研究

在详细论述发动机衬层脱粘超声检测原理的基础上,描述了以89C51单片机为核心的衬层脱粘超声检测系统.指出了该系统实现中的关键问题,即回波阈值的确定和系统多功能化的实现.经过实践证明,保证了生产的安全性同时提高了发动机工作的可靠性.     

基于小波包能量谱的声发射信号处理技术

为实现材料早期结构疲劳损伤程度的监测与评价,提出采用小波包能量谱的声发射信号处理方法.首先,搭建金属疲劳损伤在线声发射监测系统,采集金属材料早期结构疲劳损伤产生的裂纹扩展与闭合的声发射信号;其次,选取适用于该声发射信号的小波函数和小波包分解层数,从而得到小波包分解后的各个频带的能量随疲劳周期数增加的变化情况的小波包能量谱图.实验表明:上述信号处理方法可获得能表征金属材料随着疲劳周期数增加的早期结构疲劳损伤程度变化的频带特征,为桥梁结构、建筑工程结构构件中常用钢材疲劳过程的声发射监测及早期疲劳损伤程度的加剧提供参考依据.     

材料塑性损伤的共轴异向波束混频定位及表征方法

共线波束混频方法是一种有效的非线性超声检测方法.当满足共振条件时,一对频率为f1的剪切波和频率为f2的纵波发生共振,产生频率为f2-f1(假设f2大于f1)的共振波.共振波的幅值与超声非线性参数βT成正比.通过调整两激励主波的时延,使得它们在试样中的不同位置混合,可以获得超声非线性参数βT在试样中的分布.试样的塑性变形会引起材料内部三阶弹性常数的变化,而由上述方法得到的超声非线性参数βT恰恰对三阶弹性常数的变化比较敏感.因此,本文利用上述特性实现了对试样塑性变形的定位与表征.     

Q235钢疲劳损伤的非线性Rayleigh波检测技术研究

该文采用非线性Rayleigh波检测方法,研究Q235钢拉伸疲劳损伤和腐蚀疲劳损伤的测试与评价过程;搭建非线性Rayleigh波检测系统,分别在不同拉伸频率的循环拉伸载荷和腐蚀疲劳载荷下,采集非线性声波时域信号并进行频谱分析,测量非线性系数随加载载荷周期数的变化趋势,并分析拉伸频率和腐蚀环境对非线性系数的影响。实验结果表明:Q235钢试件的超声非线性系数与疲劳周数具有一定的单调递增关系,超声非线性系数可以用来表征材料的表面疲劳损伤程度;拉伸频率对试件的疲劳损伤影响小,不同频率拉伸疲劳下,钢材的非线性系数相差不大;腐蚀环境会加剧试件的疲劳损伤程度,在腐蚀疲劳载荷下,非线性系数会增大。实验结果可为研究Q235钢拉伸疲劳损伤和腐蚀疲劳损伤的测试与评价过程提供一定的指导。