应用超声声压透射系数谱反演薄板的弹性模量

基于超声波在层状介质中传播规律,建立理论声压透射系数Tp与材料弹性模量E的相关性.采用超声水浸技术测定微米厚薄板的双透射信号,通过信号分析获得实验声压透射系数Te,应用非线性最小二乘法反演薄板的弹性模量,并与声速法测量得到的弹性模量进行比较.结果表明:将反演的弹性模量代入到Tp中,发现在有效频带范围内Tp与Te吻合较好;反演获得的弹性模量值与声速法测定结果较接近,偏差介于1.4%和8.2%之间;实验证明了该方法可作为薄层材料弹性模量检测方法的一种补充.     

碳纤维复合材料孔隙率超声声阻抗法检测

基于复合材料孔隙率与材料密度、超声波纵波声速之间的内在联系,采用超声水浸底波反射回波法,利用5 MHz平探头测量碳纤维单向增强复合材料超声声阻抗。借助金相显微镜测试复合材料孔隙率,并利用实验进行参数标定后,建立了超声声阻抗与碳纤维增强环氧树脂复合材料孔隙率P的经验公式。对0.03 %≤P≤2.21%同批复合材料试样进行实验验证,发现声阻抗法测量结果与金相法测量结果相符。利用该方法测量孔隙率,无须测量材料声速和密度,且测量结果受孔隙形貌影响较小,易于实现,在复合材料孔隙率无损检测方面具有可行性。     

双晶纵波斜探头设计参数对聚焦区声场特性定量影响分析

基于对双晶纵波斜探头结构和聚焦区声场特性的分析,给出了探头几何参数的计算公式。讨论了探头晶片尺寸、roof角以及晶片间距对聚焦区焦点深度和有效检测范围的定量影响。为双晶纵波斜探头选用和设计优化提供了参考。     

用相对衰减系数无损表征30Mn2SiV钢的显微组织

采用超声波检测技术无损区分材料不同组织状态的研究近年来已成为热点,以经控轧控冷工艺生产的30Mn2SiV非调质D级抽油杆用钢为对象,采用水浸线聚焦检测技术,借助超声波频谱分析方法,以相对衰减系数为无损表征参量,研究了棒材多相混合组织状态与相对衰减系数之间的关系.结果表明:该钢相对衰减系数值分布规律从大到小排列为含大量上贝氏体组织、片状珠光体 铁素体组织、珠光体球化组织.     

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。     

考虑粘结层和阻抗解析表达式的压电阻抗模型

引用根据自由梁振动原理得到的一维梁结构机械阻抗解析表达式,并考虑压电陶瓷锆钛酸铅(PZT)和梁结构之间的粘结层对二者的应力应变传递过程的影响,改进了一维梁结构压电阻抗模型.在粘结系数ξ分别为0.01、0.02和1.00的3种粘结状态下,对5～80 kHz频率范围内PZT耦合电阻抗进行了数值计算.测量计算得到α-氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂和改性丙烯酸酯三种粘结剂的粘结强度,分别为0.882 MPa、7.621 MPa和10.198 MPa,并在3种粘结状态下测量了5～80 kHz频率范围内PZT的耦合电阻抗.研究表明,数值模拟和实验测量所得的耦合电阻抗谱符合良好,数值计算与实验结果峰值对应频率的相对误差范围是0.25％～6.06％.     

相控阵超声检测横向分辨力实验测试及分析

使用带有斜楔的60晶片线型阵列换能器,以扇扫成像方式,对孔径为8～30 mm范围内,焦距分别为30 mm、40mm、60mm、80 mm时相控阵系统的横向分辨力进行了实验测定.研究发现:焦距一定时,随线阵换能器孔径的增大,系统的横向分辨力提高;孔径一定时,随焦距增加,系统横向分辨力降低;焦距和换能器孔径对相控阵成像分辨力影响显著.实测结果与理论分析以及已有文献的数值模拟结果具有良好的一致性.研究结果对于相控阵超声检测的工程应用具有重要参考价值.     

压水堆核电站主管道CCASS焊缝声学性能数值计算

针对离心铸造奥氏体不锈钢(CCASS)焊缝非均匀和具有明显弹性各向异性特征的粗大柱状晶组织,采用旋转坐标法,根据CCASS焊缝的宏观金相照片建立了相应的焊缝模型.在此基础上,采用有限差分正演模拟方法,计算得到了焊缝中沿晶粒不同方向的纵波声速、横波声速和纵波衰减系数.模拟计算结果与参考文献给出的实验测试结果相符.     

HK40转化炉管超声检测中的影响因素

ＨＫ４０炉管系离心铸造的大晶粒奥氏体不锈钢，用普通的无损检测方法很难对其进行可靠的检测，理论和实践都表明双探头透射法是检测ＨＫ４０炉管的行之有效的方法。本文探讨透射法检测中的影响因素。     

铝质高压绝缘子超声无损表征

利用超声无损表征原理对烧成温度分别为1230℃、1260℃及1290℃的铝质瓷坯料样品进行了测试分析，讨论其组织状态随温度的变化情况。研究表明，与1230℃和1290℃的样品相比，超声波在1260℃的样品中声衰减系数较小、主频偏移小。分析认为，在陶瓷材料的组织成分稳定的情况下，声衰减系数的变化主要受孔隙率的影响，并随着孔隙率的增大，声衰减增大。SEM观察结果与超声分析结果相符合，说明超声回波功率谱分析用于铝质瓷材料的表征与评价是可行的。