抽油杆疲劳裂纹的超声检测与形貌观察研究

从抽油杆上截取若干小段制成疲劳试样，在疲劳试验过程中，每经过一定次数的应力循环之后，用降载勾线法得到疲劳裂纹扩展迹线。试样断裂之后，观察各条迹线，测定所对应的裂纹深度及裂纹形状比a／c，得到a／c的数值为0．7至0．8。在每次降载勾线时暂停疲劳试验，用超声水浸聚焦方法测定疲劳裂纹的回波高度。将实验结果绘制成回波高度V与疲劳裂纹深度a的关系曲线，并在裂纹深度为1mm至8mm的范围进行拟合得到一直线关系。除了用超声法对疲劳裂纹进行检测之外，还用磁粉法与渗透法对三条疲劳裂纹进行了检测，结果是磁粉法和渗透法都未得到缺陷显示，只有超声法有缺陷显示。     

识别薄板中兰姆波和体波的阶梯板方法

斜探头在某些频率下激励出的兰姆波,其群速度与体波的传播速度相近,所以通过判断传播速度不易区分出兰姆波和体波。通过数值模拟和实验,分别研究了激励频率为2 MHz的纵波和S0模态兰姆波在阶梯板上的反射特性,发现:在阶梯板上入射S0模态兰姆波时,有反射回波;而入射纵波时,无反射回波。基于这种反射特性的差别,提出了一种利用阶梯板区别薄板中兰姆波和体波的方法,该方法可用于确认探头的激励特性。     

管材涡流探伤最佳频率数值模拟与试验验证

目前广泛采用的确定涡流探伤频率的方法主要是特征频率法和试验法,两种方法得出的频率通常不是最佳频率。采用ANSYS数值计算方法对人工标准缺陷的信号进行数值模拟,从而找出对内外壁缺陷信号的幅度都比较大,并且内外壁缺陷信号的相位差接近极大的激励频率。经过试验验证,计算结果与试验结果完全符合。结论认为,用ANSYS信号模拟方法可以找出最佳的激励频率,既能兼顾内外壁缺陷的检测灵敏度,又能从相位上区分内外壁缺陷的激励频率。     

5通道铁磁探测仪的研发与锅炉管堵塞检测

描述了5通道铁磁探测仪的研发和应用,该仪器能在管外发现发电锅炉过热器管和再热器管内是否有铁锈堆积,并评估堵塞程度,目的是通过检测防止爆管事故。采用磁学探测方法,在管外表面的1条圆周线上布置5个测量点,进行了有限元数值模拟和标定曲线的计算。对计算结果进行了实验验证,与计算值相比较,测量值的标准误差（相对误差）为5.2%。现场检测得到的堵塞面积与管内孔的面积之比,与X射线摄影测得的结果比较,确定铁磁探测仪检测的标准误差（绝对误差）为3.9%。通过为5家热电厂进行过热器管和再热器管堵塞检测,发现超标堵塞30多处,解剖验证无一误报,所以用该仪器进行堵塞检测能够防止上述锅炉管爆管事故。     

超声法测量高强螺栓应力试验研究

为了建立快速简便的螺栓预紧力测量技术,在介绍超声法测定螺栓应力原理的基础上,推导了超声波在螺栓两端传播时间计算公式,并以此建立了螺栓预应力标定计算模型,对模型开展了现场试验。试验结果表明:超声纵波传播速度测量螺栓预紧力的方法,在95%置信度的条件下测量误差≤10 MPa。使用小型便携式仪器,操作简便,在扭紧螺栓的过程中同时进行测量,每次测量所需时间不超过3 min。建议进一步扩大模型的标定应力范围;进一步对模型进行改进,在用螺栓不必松开就可以测量其承受的应力,以减小测量误差。所得结论为螺栓承受预紧力和工作应力的现场检测提供了一种新方法。     

在役管道和管状工件探伤技术及应用概况

管道和管状工件在运行过程中产生的缺陷主要是腐蚀坑和纵向裂纹。介绍用于管道和管状工件的各种探伤方法的原理、应用及其优点和缺点。特别介绍了用于在役管道和管状工件内部扫查的管道探伤设备介入式管道探伤器Pig、带电缆的Pig以及内插式探头探伤与测厚方法。     

T(0,1)模态导波在弯管上传播的仿真与实验

由于弯管的几何形状复杂,超声导波在弯管中的传播特性比在直管中复杂。弯管超声导波检测中,衡量其检测有效性的一个重要参数是透过率。通过有限元模拟研究了激励频率、弯曲半径、弯管角度对T(0,1)模态导波透过率的影响。发现:不同激励频率的导波在弯管上有不同的透过率,并且激励频率高的导波由于脉冲宽度小,更易产生新的波前;在不同的弯曲半径和弯曲角度的弯管中,最小透过率的T(0,1)模态导波的频率也各不一样;随弯管角度的变化,信号的透过率呈规律性变化。通过实验验证了不同激励频率下,T(0,1)模态导波透过率和激励频率的关系。在实际检测有弯管段的管道时,需采用多频率检测。     

红外热像观测压电陶瓷振动模态的研究

应用红外热像全场观测的研究方法,用不同工作频率激励PZT-5矩形压电陶瓷片,对其谐振频率和振动模态进行研究,确定了红外热像法识别压电陶瓷振动模态的可行性.研究结果表明:用红外热像测定试样主要振动模态及其频率,共得到8个谐振频率,与传输线路法测试结果一致;用红外热像显示试样谐振时应力分布,结果与ANSYS模拟所得应力分布图基本吻合.结论认为,红外热像法是研究压电陶瓷振动模态行之有效的方法,对压电陶瓷传感器设计和应用具有参考价值.     

小口径薄壁管超声探伤

简要介绍作者们自行设计制造的多功能数字化精密管材探伤系统，该系统实现了计算机记录并显示管长方向上缺陷的分布及缺陷信号的大小，并对小口径薄壁管的超声探伤的一些技术问题进行了探讨，最后介绍了其实际应用效果。     

5通道铁磁探测仪的研发与锅炉管堵塞检测

为了提高航空发动机轴承故障诊断的准确率,提出基于改进遗传算法优化（back propagation,简称BP）网络(modified genetic algorithm to optimize BP,简称MGA-BP)的故障诊断模型。针对传统遗传算法易早熟、易陷于局部最优解等缺陷,利用固定个体选择概率、引入三角函数和高斯变异操作对遗传算法进行改进,并用改进遗传算法优化BP网络的权值和阈值。利用优化的BP网络对滚动轴承正常、内圈故障、外圈故障和钢球故障4种工况进行诊断,并考虑到网络输出模式、诊断样本比例等对诊断精度的影响。为了验证MGA-BP在轴承故障诊断中的有效性,将其他改进遗传算法优化BP网络作为对比算法。分析表明：MGA-BP能够较好地适应网络不同的输出模式、不同的样本比例,其抗噪能力、诊断准确率、误差收敛速度和误差收敛值均优于文中其他对比算法。