超声导波检测技术的发展、应用与挑战

回顾了近三十年的超声导波技术发展及应用,阐述了导波的频散现象及其求解方法,深入分析了导波激励的力学加载原理和模态选择原则。论述了导波的传感激励方法与装置,并比较了各种激励接收方法的特点与应用场合。对超声导波在板类、管类和复合材料中的应用进行了评述,并从提高缺陷检测能力的角度,介绍了时间反转法和相控阵法在超声导波技术中的应用。最后总结了当前导波技术面临的机遇与挑战。     

弹载相控阵雷达视线重构研究

针对弹载相控阵惯性视线重构问题,提出了基于相对运动状态估计的视线角/角速率重构方法,与传统方法相比,文中提出的方法在稳定坐标系下建立导弹-目标运动状态动力学模型和雷达导引头观测模型,无需对导引头测量的角信息使用微分网络,避免了测量噪声的放大。在分析系统可观测性的基础上,采用UKF滤波算法进行状态估计,根据估计值重构视线角速率。仿真结果表明,该方法对机动目标的重构角误差<0.5°,角速率误差<3°/s。     

一种宽带双极化磁电偶极子相控阵设计

采用磁电偶极子天线作为阵列单元,设计了一种兼具双极化、高增益、大功率和宽带特性的相控扫描阵列。磁电偶极子天线为全金属结构,可以承受大功率;两对菱形电偶极子和弯折磁偶极子呈十字交叉排列,实现正交双线极化;电偶极子末端与金属腔壁上倒L形弯折片之间由于容性耦合形成等效LC电路,能够改善天线低频的阻抗匹配。加工制作了一只8×8相控阵天线样品,仿真和测试表明,阵列有源驻波小于2的阻抗带宽达到44.4%(2.1～3.3 GHz);在整个工作频段内阵列有良好的高增益定向辐射性能,以及大角度波束扫描性能,在重点工作频点2.3 GHz的法向增益最大值为23.4 dBi,45°扫描角下的阵列增益仅下降了1.9 dBi。     

B2O3掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO陶瓷介电性能的影响

采用XRD和SEM对B2O3掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO(简称为BSTM)陶瓷致密化行为和介电性能进行了研究。结果表明:掺杂适量B2O3可明显降低BSTM陶瓷的烧结温度,在1480℃时即可烧结致密化,比未掺杂的BSTM陶瓷烧结温度降低70℃;掺杂量不同,则B2O3在陶瓷体中的存在形式不同,引起其介电性能相应变化;1480℃下烧结,B2O3掺杂量为0.8%(质量分数)时,10kHz下测得试样的εr为138,tanδ为0.0034,εr可调率达12.6%(3MV/m),性能有所提高。     

相控阵天线相位加权方案的遗传优化算法研究

针对相控阵天线相位加权方案的优化问题,提出了一种基于遗传算法的相位加权方案优化方法．以线阵为例,对相位加权的实现方法进行了分析,并在此基础上,对提出的遗传优化算法进行了计算机仿真实验．仿真分析表明,优化后的天线方向图峰值副瓣电平得到了明显降低,算法具有良好的收敛性能．采用该算法对相位加权方案进行优化设计,可以有效提高设计的效率和质量,因而值得在实际应用中加以推广．     

基于CPLD的声波相控圆弧阵控制逻辑设计

在相控声波测井中,为了向地层中定向辐射能量,需要按一定的时序为每个换能器提供幅度不等的高压激励脉冲。对相控圆弧阵的工作原理和研究背景做了简要分析,提出了利用DSP和CPLD作为核心控制器件对相控圆弧阵列辐射器进行控制的方法并详细说明了CPLD的工作时序和流程;通过相位加权和幅度加权实验的结果说明CPLD的时序及状态转换过程符合设计要求;该实验表明。采用DSP加CPLD这种技术路线能够使用简练的硬件电路灵活有效地控制对相控圆弧阵进行幅度加权和相位加权激励。     

相控阵技术在爆炸焊接钛/钢复合板检测中的应用

国内某化工项目使用爆炸焊接钛/钢复合板,除了对结合性能有高于标准要求的指标外,对界面结合的均匀性也提出要求.目前,对界面结合均匀性的判定采用常规的超声脉冲回波法难以实现,采用常规超声C扫检测速度较慢,无法满足大批量的生产进度要求.国内首次将相控阵技术应用到爆炸焊接层状金属复合板产品检测和验收中.相控阵检测通过电子扫查技...     

空间探测相控阵雷达系统的观测任务编排仿真

该文针对开发相控阵雷达目标信息处理系统时对仿真测量数据源的需求,研究了一种观测任务编排算法,模拟相控阵雷达在多目标跟踪方式下对目标的观测。该算法以各选定目标的过境预报信息为前提条件,结合雷达的跟踪能力、观测间隔,在过境期间内编排对目标的观测时刻,结果是产生一张目标与观测时刻对应的表。当视场内目标数大于雷达跟踪上限时,采取观测目标数最大化原则进行编排。仿真给出了任一时刻过境目标数与被编排的目标数的比较曲线,说明了该算法的有效性。     

缺陷焊缝超声相控阵检测实验研究

本文首先利用超声相控阵检测方法对一预制裂纹的平板试件进行无损检测,该实验使用的超声相控阵检测设备是一套集数据记录、检测成像于一体的检测系统,通过ISONIC系统设置和探头及楔块合理选择,依照工艺检测技术完成试件检测,得出缺陷的尺寸及位置。然后使用射线检测和TOFD检测方法对同一焊缝进行检测,并与超声相控阵检测的结果作比较,前后结果误差在百分之5以内,这一误差在工程上是可以接受的。超声相控阵检测方法可以在保证检测精确度的情况下对缺陷的长度及深度进行同时检测,其工程应用前景广阔。     

聚乙烯管道电熔焊接超声相控阵检测技术研究

电熔焊接是聚乙烯管道的主要连接方式之一,由于聚乙烯材料声波衰减系数较大,电熔焊接接头内部金属丝对检测干扰较大,利用常规超声检测手段很难有效检出聚乙烯电熔接头内的各类缺陷。制作了聚乙烯管道电熔焊接接头内部典型缺陷,使用超声相控阵检测技术对其进行了可靠性试验测试。结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯电熔焊接头内的典型缺陷。