基于偏置磁场EMAT表面波换能器效率的分析

为提高常规EMAT(电磁超声)换能器效率,设计一种新型偏置磁场EMAT换能器。利用有限元软件建立EMAT激励表面波的二维仿真模型,对比分析常规和偏置EMAT对激励表面波的影响。最后设计正交试验研究磁铁高度、磁铁宽度、线圈高度、线圈宽度和线圈提离对偏置EMAT激励表面波的影响规律,并通过试验验证了其准确性,此外还研究了偏置磁铁对接收EMAT的影响。结果表明,偏置EMAT换能器激励的表面波幅值比常规EMAT的提高了51%,并且该方法不会在频域信息上发生主频分叉畸变问题,采用偏置EMAT接收的信号幅值比常规EMAT的提高了38%,偏置EMAT能有效提高检测灵敏度。     

多层包铁结构超声反射频谱数值仿真

随着直升机技术的发展,急需对一种新型的直升机桨叶包铁结构做质量检测研究,该包铁结构外层为不锈钢,中层为橡胶、加热元件,内层为玻璃纤维。包铁结构需要分类识别的4类典型结构为上层脱粘缺陷、加热元件、下层脱粘缺陷、无缺陷无加热元件,但这种包铁结构较常见多层结构层数多、层厚薄、需识别分类多,超声波在这种结构中会发生严重的混叠现象。因此研究了超声波在薄壁多层结构中的传播规律,建立了新的包铁结构的超声反射频谱模型,将测试的不锈钢、橡胶、玻纤的声速、声阻抗、频率-衰减系数曲线、2.25 MHz和5 MHz的探头频谱代入模型进行仿真,仿真结果表明,2.25 MHz探头可以识别出包铁的4种结构,5 MHz探头可以识别出除下层缺陷的另外3种结构,实际检测结果验证了新模型的仿真结果。     

SiCp/AZ91D镁基复合材料中SiCp颗粒分散情况的无损检测方法

SiC_p/AZ91D镁基复合材料在航空航天领域应用较为广泛，但由于国内外对于超声波检测方法研究SiC_p/AZ91D镁基复合材料中SiC_p颗粒分布情况鲜见报道。本工作通过挤压铸造法，制备体积分数分别为0%,2%,4%和6%的SiC_p颗粒增强镁基复合材料。为了研究复合材料中颗粒分布情况，本工作采用超声声速法、超声衰减法、超声波特征扫描成像检测及非线性超声检测方法对SiC_p颗粒分散性进行研究。探索各种声学参量随SiC_p体积分数的变化关系及不同的检测方法对SiC_p颗粒分布情况检测能力的差异，并进行实验验证。结果表明：超声特征扫描检测及超声速度法能够定量检测SiC_p宏观团聚，超声衰减法对表征微观团聚和宏观团聚都能达到一个很好的效果，非线性超声检测方法对于检测SiC_p微观团聚更为敏感，颗粒不均匀时对力学性能影响最为突出，抗拉强度大大降低。     

航空转子铜-钢结合层缺陷的五轴超声成像检测系统

针对现有的四轴平动扫描成像系统检测航空转子时系统定位精度低、抗干扰能力差的问题，研制了一套五轴超声成像检测系统。该系统对检测工作台，探头夹持装置及抗干扰装置进行了优化设计，改进了滤波方式，并在软件中加入探头对中算法。采用该系统进行抗干扰性试验，并对系统的定位精度进行验证，试验结果表明，五轴超声成像检测系统的定位精度高，成像效果好，能有效抑制电磁干扰，实现转子的连续稳定检测。