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。     

微波无损检测热障涂层下金属表面裂缝的参数优化

基于微波在介电材料中的传播理论及其对金属界面特性的敏感性, 利用CST-微波工作室(computer simulation technology-microwave studio)对微波检测热障涂层下金属的裂缝进行了仿真计算, 研究了热障涂层的厚度、 裂缝方向对检测结果的影响, 仿真计算了热障涂层厚度为400 μm、 裂缝长边方向平行于矩形波导探头长边的不同宽度的裂缝。结果表明: 热障涂层厚度不同时, 微波检测金属表面裂缝的敏感工作频率不同; 裂缝方向与波导口长边的夹角为50°～55°时检测敏感度低。裂缝宽度小于8 μm时用本研究中的频率范围无法检测, 裂缝宽度在10～30 μm时检测效果不明显, 裂缝宽度在30 μm～1 mm范围内, 裂缝越宽微波的反射系数相位差越大。因此, 在合适的工作频率下能利用微波无损检测技术对热障涂层下金属表面的裂缝进行无损检测。     

粘接结构中垂直入射纵波的准静态模型解

研究了板状粘接结构中垂直入射纵波的准静态模型解。在将粘接界面简化为准静态模型（QSM）的情况下,推导了界面为完好连接且上下基体为同种材料的板状粘接结构中垂直入射纵波的声反射和透射系数表达式。首先将纵波的准静态模型解和精确解进行了比较以阐释准静态模型的适用条件;接着分析了法向刚度系数和界面相对质量的变化对纵波反射和透射特性的影响。结果表明,在特定频率下,随着刚度系数或界面相对质量的增加,纵波的反射和透射系数的幅值分别减小和增大至某一稳定值。研究成果可为实验时采用纵波垂直入射检测粘接结构提供一定的理论指导。     

线性神经网络及模态声发射在时差定位中的应用

分析了影响时差定位法精度的主要因素,将线性神经网络方法和模态声发射理论应用于突发声发射定位中,并在板结构上进行实验验证。实验结果表明,达到了精确定位的预期要求,定位不确定度由1.89%降至0.45%,较好地满足了工程实际需要。该方法不仅适用于突发声发射时差定位,也为连续声发射时差定位奠定了基础。     

基于LabVIEW的支架结构安全监控系统设计

针对路桥施工过程中支架结构的安全性能问题,设计开发一套基于LabVIEW的安全监控系统,通过采集应变和倾角信息,全面地监测支架结构所承受的载荷与稳定性;软件的开发融合了多种技术,利用LabVIEW软件实现串口通信、GPRS网络通信、数据库访问、数据报警以及Web发布等功能,将无线传感器网络采集到的数据信息实时地反映给操作人员,并同时具备数据报警、查询等功能;测试结果显示,系统构建了一个包含10个传感器节点的ZigBee网络,并准确地获得了支架结构在受力变化时参数的变动,且实现了GPRS远程监控的功能,说明系统能够稳定、准确地对支架的应变和倾角信息进行监测,并具有良好的后续开发空间和应用前景。     

电磁超声水平剪切导波的缺陷检测研究进展

超声导波检测技术是新型的无损检测方法之一。水平剪切(SH)导波是超声导波的一种。在板和管结构的检测中,SH导波检测技术占据着越来越重要的位置。电磁声传感器(EMAT)常被用于SH导波的激励或接收。SH-EMAT具有适应性强、效率高的特点,基于SH-EMAT检测技术的应用场景越来越多。以近十几年的相关文献为基础,介绍了SH-EMAT设计以及SH导波缺陷检测技术的研究现状和进展,提供了SH导波检测在不同应用背景下的传感器选择,总结了不同频率SH导波的检测能力,分析了不同SH导波检测技术的优缺点。同时还对电磁超声水平剪切导波检测的未来研究趋势进行了展望,为相关研究人员提供了研究方向和思路。     

点焊质量无损检测专用超声传感器的研制

结合常规超声传感器的研制技术,根据检测对象的特殊性,利用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜研制了一种高频、高阻尼、窄脉冲点焊质量无损检测专用超声传感器;通过在压电薄膜、背衬等方面的改进措施以及改进前后的传感器性能的对比,说明了有关因素对传感器性能的影响。对超声传感器进行的性能测试结果表明:传感器性能达到了设计要求,可以用于点焊质量的无损检测。     

一种基于压缩感知的超声阵列全矩阵数据重构方法

针对传统全矩阵数据采集数据量大、采样时长随阵元个数增加的问题,提出了一种基于压缩感知的超声阵列全矩阵数据重构方法.根据多阵元等幅同步有限次激励下采集的超声信号与全矩阵数据的压缩采样关系,利用多阵元等幅同步有限次激励下采集到的少量超声信号进行超声阵列全矩阵数据重构,并将重构数据用于缺陷的全聚焦成像.基于提出的数据压缩采集...     

光刻技术在PVDF压电薄膜电极制作中的应用

为了在聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜上得到特定形状和尺寸的金电极,利用光刻技术的基本原理,分别实施了2种制备方案,即正性胶保护法和负性胶保护法。实验结果表明:负性胶保护法不能用于PVDF压电薄膜金电极的制作,而正性胶保护法能够成功地完成PVDF压电薄膜上金电极的制作,并已经成功地应用于高频超声换能器研制中。     

管道长距离超声导波模态频散现象的抑制方法研究

针对超声导波频散特性所导致的信号波包在结构中传播发生展宽及衰减现象，研究了超声导波在2m长管道中以特定频率(77kHz)传播时的频散现象。指出了采用圆周均匀分布传感器在管道中激励导波可以抑制其中弯曲导波模态的产生，同时利用信号重建激励方法以及所建立的实验系统在特定的距离上抑制了超声导波模态的频散现象。结果表明，本文方法有效地抑制了77kHz的L(0，1)导波模态的频散现象。