基于一次底波法的玻璃钢容器厚度测量方法研究

玻璃钢由于具有质量轻、强度高和耐热性好等优点,在航空航天、民用产业等领域得到了广泛的应用。对于在役的玻璃钢制品,由于长时间的分化腐蚀或制品中存在分层缺陷等原因,会造成材料厚度发生变化。对于很难找到材料二次底波的高衰减玻璃钢,提出了一种利用一次底波来测量声速,进而求得材料厚度的方法。实验结果表明,利用一次底波法测量几种材料的厚度,误差为±0.15 mm。利用这种方法测量高衰减玻璃钢的厚度是可行的,对于高衰减玻璃钢现场测厚有很大的指导意义。     

残余应力对铝薄板Lamb波非线性效应的影响

建立了铝薄板微小缺陷的非线性Lamb波检测系统,利用该系统对未去应力和去应力后的两组铝合金试块进行检测,得到残余应力对Lamb波非线性效应的影响趋势。试验结果表明,当试样疲劳程度较小时,残余应力的存在会增大试样的超声非线性效应;当试样疲劳程度达到总寿命的62.5%后,试样内部产生微裂纹,非线性效应主要取决于微裂纹的大小,而残余应力对非线性的影响较小。     

非线性超声检测方法及应用

为保证构件的安全使用,需要建立可靠的、定量的材料无损评价和表征技术。利用超声波传播的非线性特性,可以解决一些线性超声检测技术难以解决的问题。研究发现,非线性超声检测方法在闭合裂纹检测、粘接结构粘接强度评价、力学性能退化评估等方面显示出了线性超声检测无法比拟的优点。     

毛面球墨铸铁件的专用超声换能器制作及成像检测

针对球墨铸铁件的特点,专门制作了曲面水浸聚焦探头,对探头性能进行了测试,利用超声特征成像系统,对球墨铸铁件进行了超声成像检测研究.实验证实:探头的聚焦特性对缺陷的检出有很大的影响;此聚焦探头对球墨铸铁件缺陷的检出有很好的应用,有利于缺陷的检出.     

熔池目标特性的伪色温测量方法

基于比色测温原理，提出以“伪色温”数值分布描述熔池区域红外辐射的方法，通过模拟和弧焊实验，发现了与接缝位置，熔宽和背面熔透状态相关的特征值分布区间，该方法对于弧焊过程中焊缝的自动跟踪和焊缝成形参数控制具有重要的应用前景。     

整体涡轮界面缺陷相控阵检测定位方法研究

在对镶铸双金属涡轮结合层缺陷进行超声检测时,由于结合层几何结构近似垂直于底面、涡轮材料高衰减特性导致侧壁反射能量低等原因,收发分置式相控阵检测方法成为最佳选择。针对此类结合层缺陷采用的收发分置相控阵方法,首先根据涡轮结构建立二维声线模型并依此建立聚焦深度与阵元时延关系;其次在接收端接收数据后提出一种基于OCOG算法的缺陷定位方法,以缺陷波重心与直达波等效前沿之间的声程差作为定位依据,通过事先拟合的声程差-缺陷位置函数求解缺陷位置;最后对缺陷位置进行成像显示。试验结果表明,收发分置式相控阵检测方法可有效识别双金属涡轮结合层缺陷,采用基于OCOG算法的缺陷定位方法精度高。     

基于板材超声散射方法的研究

对于板材焊接接头常用的超声检测方法是脉冲反射法,而超声反射法对于一些垂直于入射面的面状缺陷难于检出,并且上下表面的缺陷有一定的盲区。基于这些局限性,研究超声散射法能够很好的解决。由于超声束近似球面散射,提出一种散射模型为斜发直收同侧。试验证明,采用这种方法能够容易识别垂直于入射面的面状缺陷。     

声学法测量复合绝缘子弹性常数

提出了一种实用的声学法测量复合材料弹性常数的方法.依据复合材料中声波速度与材料弹性常数之间的本构关系,测量不同传播方向的少数几个声速,就可以得到其弹性常数矩阵.以复合绝缘子为测量样品,为提高测量横波的精度,根据超声波在边界上的波型转换条件,使用常规纵波探头对由掠入射纵波产生的横波进行测量.     

背散射技术对缠绕复合材料均匀性的表征

通过对纤维缠绕成型复合材料声学特性的研究,针对常规超声底波法检测该材料的困难,提出了一种利用超声背向散射信号表征材料均匀性的无损检测方法。通过大功率超声脉冲反射法提取玻璃纤维缠绕复合材料试块多个区域的回波信号,引入超声背向散射积分作为参数对背向散射信号进行时域和频域的分析,最后利用超声非线性系数对其表征效果进行验证。结果表明:时域背向散射积分对缺陷的敏感性高于频域积分、低于超声非线性系数,背向散射积分是有效、准确评价材料内部质量均匀性的参数。     

RTM玻璃纤维/E51环氧树脂复合材料孔隙含量对超声特征参数的影响

在0.1~0.35 MPa的树脂注射压力条件下,制备了孔隙含量不同的玻璃纤维连续毡/E51环氧树脂的树脂传递模塑（RTM）工艺试件,采用超声法、金相法和密度烧失法测量试件的孔隙含量。讨论了孔隙含量随树脂注射压力变化以及孔隙含量对RTM玻璃纤维/环氧树脂复合材料超声参数和力学性能的影响规律。结果表明,树脂注射压力的变化对孔隙含量产生明显影响,注射压力由0.1 MPa增加到0.35 MPa过程中,玻璃纤维连续毡/E51环氧树脂复合材料的孔隙含量从9.95%减小至3.73%。超声特征参数随孔隙含量的增加呈近于线性递增,尤其是超声非线性特征参数的变化更加明显,超声特征参数的变化可评价复合材料孔隙含量。