利用SAP技术建立超声回波时域信号模型

应用信号分析与处理技术（简称SAP技术），对匀质材料同倍不同深度的横通孔的超声回波信号进行处理，并建立相应的数学模型。研究结果表明：横通孔超声回波采样信号的数学模型可以表达成指数、周期趋势模型与AR（p)模型的叠和形式。     

抽油杆用钢30Mn2SiV拉伸脆断原因分析

利用扫描电镜研究了30Mn2SiV非调质抽油杆用钢拉伸脆断的原因.结果表明：由于经过轧制后棒材组织产生了内外组织不均匀,即心部组织为铁素体＋珠光体和少量上贝氏体的混合组织,而外部则生成大量的上贝氏体组织,晶粒尺寸和形状也变得不规则是造成试样发生脆断的原因.内外组织不均匀是对该钢轧制过程监控不严,内外组织冷却程度不同而造成的.     

信号特征在20钢高温时效组织状态无损评价中的应用

介绍了以超声回波信号特征识别技术评价20钢时效组织形态的方法。试验结果表明：利用优选的各组特征能够实现对全部试样组织形态的良好识别和聚类，识别率不低于88．5%；应用该方法可以完成对20钢高温组织形态的无损评价。     

神经网络在20钢时效组织状态无损识别中的应用

通过提取试样超声回波信号的小波系数作为表征组织状态的特征参量，探讨了BP神经网络在20钢球化组织状态和30Mn2SiV结构钢轧制组织状态无损识别中的应用。结果表明：构造BP型神经网络可实现对20钢和30Mn2SiV结构钢组织状态的无损识别与分类，平均识别率可达到86．6％和88．3％，为钢铁材料组织分析提供了一种先进而有效的新方法。     

功率超声作用下氢氧化铜纳米粉体的制备与表征

结合功率超声技术利用化学沉淀法,开展了氢氧化铜纳米粉体制备工艺研究. X-射线衍射、透射电镜检测及化学纯度的分析表明,实验产物为非晶态粉体,粒径30～80 nm,纯度达99.96%.在制备过程中,功率超声密度或温度对于产物性质和形态的影响较为敏感.     

基于随机介质理论的复合材料孔隙二维形貌几何仿真

含孔隙复合材料具有非均质性和各向异性。根据随机介质理论,采取统计学方法,将孔隙看作是小尺度上的随机扰动,叠加于由基体构成的大尺度背景介质平均特性之上,并利用空间平稳随机过程以及自相关长度、自相关长度比、粗糙度因子及扰动标准差等参数加以描述,建立复合材料随机孔隙模型。该模型采取极值搜索法将连续随机介质改造为适合于描述含孔隙缺陷的离散介质,并依据不同孔隙率试样的孔隙形貌特征统计数据对其进行优化。针对孔隙率为0.03%~4.62%的碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）进行了模拟,结果表明：利用该模型能够得到具有与真实孔隙几何相似性良好的随机性孔隙形貌。     

千赫及兆赫级频带EMI技术检测灵敏度实验研究

借助WK6500B精密阻抗分析仪对压电阻抗(EMI)技术结构健康监测研究中,检测频带与检测灵敏度间的关系进行了定量研究.选用尺寸为1 250 mm×100 mm×3 mm铝梁结构上距离锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)传感器1 000 mm的(φ)1.2 mm通孔损伤作为检测对象.在10 kHz～10MHz频率范围内7个峰值集中的频段,分别选用电阻抗谱峰值偏移量(△f)和均方差作为损伤识别指数,对EMI技术检测灵敏度进行了研究.结果表明,在千赫级频带范围内,△f和均方差均随着检测频段的升高呈先增大后减小的变化趋势,280～340 kHz频段对于通孔损伤具有最高的检测灵敏度.在兆赫级频带范围内,△f取值较大,在6.18 MHz处出现了25.0 kHz的显著偏移.由于千赫和兆赫级频带的电阻抗信号分别具有峰值数量多,综合各峰值信息整体分析时对损伤敏感和峰值数量少,单一峰值偏移量对损伤敏感的特点,在实际检测过程中,可将这2个频带的检测结果结合起来以提高EMI技术对微小损伤的检测灵敏度.     

CFRP复合材料孔隙形貌特征的统计分析

采用光学显微镜观察和统计分析的方法研究了孔隙率(P)在0.03%～4.96%范围内的16组碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)复合材料中孔隙的平均长度、平均宽度及平均宽长比等参数的变化规律。结果表明:CFRP复合材料的孔隙形貌在整体上呈现统计特性,当孔隙率0.03%≤P0.5%时,孔隙截面接近圆形,孔隙平均长度和平均宽度分别为10～50μm和10～30μm,平均宽长比为0.5～0.8;当孔隙率0.5%≤P3.0%时,孔隙截面逐渐趋向于椭圆形,孔隙平均长度和平均宽度分别为50～70μm和20～30μm,平均宽长比为0.5～0.6;当孔隙率3.0%≤P≤4.96%时,大多数孔隙截面呈现长条形,孔隙平均长度和平均宽度分别为50～100μm和30～40μm,平均宽长比0.35～0.5;同时,CFRP复合材料的孔隙形貌也具有随机特性,不同孔隙率试样之间和同一试样不同部位之间,其孔隙形状、尺寸及分布都可能存在明显差异。     

Love波频散曲线和波结构曲线及其在覆层材料检测中的应用

以钢基体铜覆层为例,采用Gauss-Newton算法对Love波的频散方程及其位移表达式进行数值分析,借助Matlab软件绘制了相应的频散曲线以及波结构曲线。分析认为,除频散曲线外,波结构是Love波的另一个重要特征;在工程检测中,应根据理论频散曲线和波结构曲线共同确定可采用的模态和频率范围,并进一步通过实验确定具体的检测模态和频率。     

功率超声作用下水平连铸装置的设计及试验研究

为了提高水平连铸坯的使用性能，设计了一套带有功率超声系统的线坯水平连续铸造装置，并选择键合线用Al1Si合金作为试验材料在此装置上进行了模拟试验。采用光学显微镜分析了所得到的铸坯凝固组织，观察了铸坯的表面质量，并且对铸坯进行了力学性能测量。结果表明，功率超声作用下，铸坯的凝固组织得到细化，表面质量得到改善，当经功率为1000W的超声波处理后，合金抗拉强度和伸长率分别比未超声处理的合金提高了20．5％和37．5％。