超声无损表征薄层结构研究进展

介绍了两种目前常用的材料薄层超声表征方法--纵波脉冲回波法和兰姆波法.阐述了这两种方法的基本原理,并结合具体实例分析了这两种方法的应用情况、优缺点和适用条件等.     

基于聚类分析的20钢球化组织识别方法

以球化状态不同的20钢时效样品作为研究对象,分析并讨论系统聚类方法用于耐热钢高温时效组织状态无损评价的可行性、实现方式及可靠性。结果表明,选择回波信号系数作为组织识别的特征是可行的,应用该特征的聚类分析方法能够较好地实现对球化形态的无损评价,识别率不低于85%。同类样品组织结构的相似性以及异类形态的差异是进行正确识别的关键。     

基于VC＋＋的超声信号处理与分析系统

建立了一个基于VC＋＋的超声信号处理与分析系统。该系统集信号采集、处理和特征参量的计算与提取，特征参量的统计与综合以及材料的表征和评价于一体，不但能够完成常规信号处理，而且能够对超声波信号进行全方位、多种类型的特征参量自动计算、提取与分析。用该系统对检测碳纤维增强复合材料（CFRP）孔隙率时的超声回波信号进行了处理和分析，提取了有效频带能量（ELFB）和主频对应的能量（EPF），并把它们与孔隙率之间的关系进行数值拟合，发现在拟合曲线上存在临界孔隙率的现象，为CFRP孔隙率检测提供了有效途径。     

INTERNAL FRICTION IN A SHAPE MEMORY ALLOY CuZnAl UNDER EQUILIBRIUM CONDITION

用真空葛氏扭摆研究了CuZnAl 形状记忆合金平衡状态试样的内耗。在室温至500℃温度范围内,观测到两个弛豫型内耗峰,峰温分别为240℃和345℃(f≈1.7Hz)。通过改变频率测得240℃峰的弛豫激活能为27kcal/mol,345℃峰的弛豫激活能为42kcal/mol。计算了两个峰的τ_0值,确定345℃峰为α相中Zener 弛豫峰,240℃峰则是由β有序相内反向畴界某种点缺陷运动所产生。     

不锈钢管材中弯曲模态导波试验

使用单探头激励法在管壁中激励弯曲模态的导波,以频散曲线为切入点,研究了弯曲模态导波在不锈钢管材中的传播规律以及对缺陷检测的可行性。根据频散曲线选定F(n,3)及L(0,2)模态,进而确定激励频率和入射角。得到弯曲模态导波可对φ1 mm(含φ1 mm)的通孔进行有效检测的结论。     

Ultrasonic characterization of modified Cr_2O_3 coatings by reflection coefficient spectroscopy

Pores,microcracks and density of plasma sprayed Cr2O3 coatings before and after high-intensity pulsed ion beam(HIPIB) irradiation were investigated using the ultrasonic reflection coefficient spectroscopy(URCS).The URCS was analyzed based on an acoustic transmission model for the multi-layered structure.The longitudinal velocity in the coatings was calculated from the experimental URCS,and the attenuation coefficient expression was deduced by comparing the experimental and numerical fitting amplitude spectral lines.The longitudinal velocity of as-sprayed Cr2O3 coating is 2 002 m/s,and increases to 2 099 and 2 148 m/s after being irradiated by HIPIB with 1 and 5 shots.Correspondingly,the factor A changes from 0.046 to 0.026 and 0.020 and n from 1.702 to 1.658 and 1.649 in the attenuation coefficient expression of α=Af n.It is observed that the surface morphology of Cr2O3 coatings changes from rough and porous to smooth and uniform with the increase of shot number,which accords with the ultrasonic analyses reasonably.The URCS seems to provide a convenient and nondestructive method to characterize surface modification of the plasma sprayed coatings.     

基于随机介质理论的热障涂层随机孔隙模型构建

基于随机介质理论、采取统计学方法,将热障涂层(TBCs)中孔隙和裂纹引起的局部密度和弹性模量起伏用空间自相关函数及某些统计参数来描述,借助极值搜索法对连续随机介质模型进行改造,并针对涂层孔隙率及各向异性取向等进行模型参数优化,提出并建立了TBCs随机孔隙模型。将模型模拟结果与ZrO2涂层SEM观察结果进行对比表明,所建立的模型能够较好地描述热障涂层中的孔隙、裂纹形貌特征。本研究对于确定TBCs孔隙特征与涂层性能的理论关系以及涂层性能计算研究具有较大意义。     

复合材料孔隙形貌特征对超声波散射衰减影响的分析

采用有限差分正演模拟方法,针对基于统计学原理建立的复合材料二维随机孔隙模型,在保持孔隙率不变的前提下,计算了孔隙形状、取向及数量等因素单一变化及孔隙形貌特征多因素随机变化下的超声波衰减系数,并以0.03%~4.62%孔隙率的碳纤维复合材料为例,比较了超声波衰减系数的理论计算结果和实验测试结果。研究表明,孔隙形状(宽长比)、取向和数量均对超声波衰减系数有影响,且孔隙形貌的随机性会引起超声波衰减系数的波动。     

运行九万小时下集气管的状态评估

研究已运行9.56×104h下集气管的组织性能,结果表明该下集气管的剩余寿命为3×104h以上.     

超声检测技术用于评价20钢高温组织转变

讨论了20钢高温时效组织与超声波速度间的相关性。结果表明:随着时效时间的延长,珠光体中的片状渗碳体逐渐球化并沿晶界聚集成网状,声速以指数规律递减。分析认为:高温时效过程中,珠光体中渗碳体形态、数量及分布的改变在某种程度上削弱了原子间结合力,引起弹性模量E下降,导致超声波速度减小。因此,选择超声检测技术无损评价20钢高温时效组织状态是可行的。