输电杆塔接地扁钢SH导波腐蚀缺陷检测方法研究

对接地电极进行缺陷检测一般需要进行实际的开挖验证,这会消耗大量的人力、物力和财力.因此,亟需一种有效的免开挖或少开挖的接地极缺陷检测方法.该文通过构建接地极超声导波检测的有限元模型对导波的传播进行计算,并考虑到土壤带来的影响,研究在土壤密度不同时超声传播的特点以及接收信号的特征.随着土壤密度的增大,超声信号的强度随之减...     

基于磁致伸缩超声导波B扫成像技术的大直径管道腐蚀检测

针对传统超声导波检测技术仅能以A扫信号对管道缺陷进行轴向定位的局限性，笔者开展导波B扫成像技术的研究及应用。为满足大管径管道腐蚀缺陷的多维精确定位需求，通过研究导波局部加载及周向扫查技术，实现了轴向和周向缺陷的二维定位。通过实验室样管测试，验证了T(0,1)模态局部加载导波扫查技术在管道盲孔缺陷和横槽缺陷检测方面的适用性，且最高灵敏度低于2%截面损失面积。现场应用结果表明导波B扫成像检测可满足大管径管道腐蚀缺陷检测的需求。     

基于变分模态分解与SVR的钢绞线应力状态估计方法

针对现有钢绞线应力超声导波检测技术的局限性，该文提出一种基于奇异值熵与支持向量回归（SVR）的钢绞线应力状态估计方法。超声导波在钢绞线中的传播带有丰富的应力信息，通过在时-频域内进行导波信号的变分模态分解（VMD）提取不同应力状态下VMD能量熵和奇异值熵，应用SVR方法提取钢绞线中导波传播信号的VMD能量熵、奇异值熵和钢绞线应力状态之间的映射关系，从而建立钢绞线应力状态估计模型。应用试验室采集的导波传播信号对提出的方法进行测试，测试结果表明，该方法能够准确估计钢绞线的应力状态，平均估计误差在5%以内，相较于BP神经网络方法，SVR模型具有更高的稳定性，为在役桥梁钢绞线应力的检测提供了新的思路。     

基于相似路径的管道焊缝区域超声导波缺陷检测

针对管道焊缝缺陷检测难度大的问题，提出基于超声导波技术的相似路径方法，对管道焊缝缺陷进行检测。采用有限元与试验相结合的方法，利用传播路径相同的超声导波信号相同的原理，设置经过焊缝区域的多条相似路径，采集不同相似路径下的焊缝透射信号，通过对比不同周向位置采集到的超声导波信号，使用Hilbert计算方法定义缺陷能量损伤指标，实现管道焊缝区域缺陷识别。试验结果证明了基于相似路径焊缝缺陷检测方法的可行性。通过对比相邻路径信号的路径缺陷指数后发现，有3条路径(P3、P14、P20)缺陷指数较大，这3条路径分别正对试验预制的未熔合缺陷、裂纹缺陷和未焊透缺陷中心，说明基于相似路径的方法能够实现管道焊缝缺陷检测。研究结果可为管道焊缝缺陷检测提供参考。     

车载储氢气瓶超声导波探头设计

设计了一种由连接器、线圈、永磁体、磁致伸缩带、铁芯、填充材料、外壳及手柄等主要组件构成的扭转模态导波探头，应用设计的超声导波探头进行了Ⅲ型车用高压储氢气瓶上模拟裂纹缺陷的超声导波检测，基于检测结果验证了探头的设计可靠性和使用效果。此探头理论上能够在检测对象上任意移动，适用于常规超声导波初步整体检测后的局部损伤和缺陷详细检测，具有较高的周向定位准确性和变截面检测灵敏度。     

基于编解码的超声导波轨底裂纹识别方法研究

超声导波在针对钢轨小裂纹检测时由于利用高频信号，会导致信号衰减明显，对于小裂纹的检测灵敏度降低，针对细小裂纹难以识别，为提高缺陷信号识别度，本文将barker码作为编码方式，并用类BPSK作为解码方式，利用到导波检测钢轨小裂纹的信号处理中。通过实验将对钢轨轨底上深度6 mm宽度0.5 mm的人工裂纹进行验证，为衡量算法效果分别用未经过任何信号处理的原始收发导波信号和经过barker码-匹配滤波编解码处理的导波信号与实验方法进行对比。结果表明，利用barker码-类BPSK编解码处理的导波信号在处理钢轨轨底小裂纹的识别上有着明显的增强作用，效果优于另外两种方法，可以为以后的导波钢轨小裂纹检测提供支持。     

弯曲光波导模拟优化研究

用时域有限元差分（FDTD）方法弯曲光波导的优化仿真，减小弯曲光波导损耗。采用OPTIFDTD软件在曲率半径增大到一定的情况下，弯曲损耗在各种损耗中不占优势。在半径一定的条件下，适当选择波导的各个参数进行优化，可以使弯曲损耗达到最低，模拟了弯曲光波导中光的传播，得到了弯曲损耗的变化规律，波导参数不同，弯曲损耗不同，其中有一最佳参数点，由此得到弯曲光波导的参数优化设计值。     

基于S构型内检式EMAT的管道裂纹电磁超声螺旋导波定量检测

为了解决传统轴向导波对管道斜向裂纹检测灵敏度低的缺点，基于电磁超声螺旋导波检测机理，提出了一种适用于管道斜向裂纹检测的S构型内检式EMAT(电磁超声换能器)。针对所提换能器，建立金属管道电磁超声螺旋导波检测有限元模型，探究不同螺旋角螺旋导波在管道上的传播过程和回波信号特征。搭建了电磁超声螺旋导波检测试验系统，采用所提EMAT和L(0,2)轴向导波EMAT对斜向裂纹进行检测。试验结果表明，S构型内检式EMAT对于斜向裂纹具有更高的检测灵敏度，对于裂纹的高分辨率检测具有重要意义。     

用加权偏振滤波压制OBN纵波分量中的地震噪声

舒尔特波和导波是海洋地震勘探中常见的噪声，尤其在浅海地区，能量很强的舒尔特波和导波往往掩盖了地震信号，极大地降低了地震数据的信噪比。利用浅海OBN采集中的水检和陆检垂直分量数据，对信号和噪声进行加权偏振分析，并利用它们的不同偏振参数设计滤波器，在一定的频率内利用加权偏振滤波压制舒尔特波，在一定的速度范围内利用加权偏振滤波压制导波，从而取得很好的噪声压制效果。加权偏振滤波解决了OBN数据中的噪声在水检和陆检两个分量中的能量差异造成的噪声识别困难，而且基于同一物理点的地震道计算，并对每个接收点的多分量数据独立处理，不受空间假频的影响，相比基于FK或Tau-p变换的方法具有明显优势。模拟记录试算和实际数据处理结果表明，加权偏振滤波不依赖数据采样密度，可以有效分离OBN数据纵波分量中的舒尔特波和导波，并在压制噪声的同时很好地保护有效信号。