基于相切關系的圓柱體構件內部缺陷重構算法研究
本文選題:超聲檢測 + 缺陷重構。 參考:《中北大學》2017年碩士論文
【摘要】:以管材、棒材及軸類為典型代表的圓柱體構件廣泛應用于多個領域,對其進行缺陷檢測是確保生產和使用安全的重要環(huán)節(jié)。本文針對圓柱體構件,以超聲技術為檢測方法,研究了其內部缺陷重構算法。本文針對圓柱體構件及其內部缺陷類型,介紹了超聲檢測方法、原理及超聲傳播特性,并采用PZFlex軟件仿真的聲壓圖分析了超聲波在界面和缺陷處的傳播情況;通過實例分析了傳統(tǒng)渡越時間重構方法的不足及其產生的原因,結合超聲波的傳播特性,提出了基于相切關系的缺陷邊界重構方法;根據圓、橢圓、矩形與圓的幾何關系,研究了圓孔、橢圓孔、裂紋缺陷邊界重構方法及其實現算法,并針對橢圓與圓相切不易求解閉合解得問題,提出了局部區(qū)域采用圓逼近的方法實現了橢圓孔缺陷與波前圓弧相切的求解問題。然后通過實際人工缺陷的采集數據和PZFlex仿真缺陷回波信號對上述的重構實現算法進行了驗證和精度考核,結果表明重構結果的平均相對誤差都不超過5%,重構結果良好;為了準確提取用于缺陷重構的缺陷回波時間特征量,將缺陷回波通過反卷積計算,準確地提取了時間延時信息。
[Abstract]:Cylindrical components, which are typically represented by pipes, bars and shafts, are widely used in many fields. Defect detection is an important step to ensure the safety of production and use. In this paper, the internal defect reconstruction algorithm is studied based on ultrasonic technique for cylindrical components. In this paper, the ultrasonic testing method, principle and ultrasonic propagation characteristics are introduced for cylindrical components and their internal defect types. The ultrasonic propagation at the interface and defects is analyzed by using the sound pressure diagram simulated by PZFlex software. This paper analyzes the shortcomings of the traditional transit time reconstruction method and its causes through an example, and proposes a defect boundary reconstruction method based on tangent relation, which is based on the geometrical relations of circle, ellipse, rectangle and circle, combined with the propagation characteristics of ultrasonic wave. In this paper, the boundary reconstruction method of circular hole, elliptical hole and crack defect and its realization algorithm are studied. The closed solution is not easy to be solved by ellipse and circle tangent. A circular approximation method is proposed to solve the problem of elliptical hole defect and wave front arc tangent. Then the reconstruction algorithm is verified and the accuracy is checked by the actual data collected by artificial defects and the PZFlex simulation defect echo signal. The results show that the average relative error of the reconstruction results is not more than 5 parts, and the reconstruction results are good. In order to accurately extract the time characteristic of defect echo for defect reconstruction, the time delay information is accurately extracted by deconvolution calculation.
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TB559
【參考文獻】
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,本文編號:1885027
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