本文關(guān)鍵詞：車輪缺陷相控陣超聲全聚焦成像技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國高鐵的飛速發(fā)展,列車安全運行越來越受到人們的關(guān)注。列車關(guān)鍵部件之一車輪的檢測及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)越來越高。研究更先進(jìn)的相控陣超聲檢測技術(shù),提高缺陷檢測精度和靈敏度以及定位定量分析成為車輪檢測趨勢。為了優(yōu)化車輪超聲檢測技術(shù),本文在查閱大量相控陣超聲資料和全聚焦方法(TotalFocusing Method)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,將全聚焦算法應(yīng)用到車輪缺陷定位、定量檢測。具體工作如下：通過聲場理論研究,分析了超聲換能器聲場輻射理論,建立了超聲換能器數(shù)學(xué)模型,仿真了矩形平面聲源的聲場分布,為相控超聲成像提供理論基礎(chǔ)�；谌仃嚥杉�(Full Matrix Capture)模型以及全聚焦理論,仿真和實驗實現(xiàn)了單一介質(zhì)全聚焦成像。進(jìn)一步分析了陣元指向函數(shù)在近場和深度上對缺陷圖像質(zhì)量的提升。本文還將全聚焦理論應(yīng)用到二維陣列探頭數(shù)據(jù)的處理,建立了基于二維陣列探頭的全聚焦算法,同時對比分析了仿真和實驗的結(jié)果。分析了超聲波在雙層介質(zhì)中的傳播特性,結(jié)合Snell定律和超聲沿最短時間路徑傳播原理,通過Ferrari方法建立了界面條件下超聲波束入射點位置計算模型,實現(xiàn)了雙層介質(zhì)全聚焦算法,并通過實驗對計算模型進(jìn)行驗證。最后通過雙層介質(zhì)全聚焦成像算法實現(xiàn)車輪缺陷檢測,確定了幅值疊加最大點定位為缺陷中心的方法,并通過改進(jìn)傳統(tǒng)的-6dB定量法對缺陷進(jìn)行定量分析。與扇形掃查對比,雙層介質(zhì)全聚焦算法定位和定量的精度都有很大提高。
【關(guān)鍵詞】：相控陣超聲 全聚焦算法 指向性函數(shù) 雙層介質(zhì) 缺陷定位 缺陷定量
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U279.3;TB559
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題研究的背景和意義11-14
• 1.1.1 研究背景11-14
• 1.1.2 研究意義14
• 1.2 相控陣超聲技術(shù)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 超聲成像研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 FMC/TFM研究進(jìn)展15-16
• 1.2.3 缺陷定性研究16-17
• 1.3 本文主要內(nèi)容17-18
• 第2章 相控陣超聲成像理論基礎(chǔ)18-26
• 2.1 超聲聲場理論18-23
• 2.1.1 超聲換能器18-19
• 2.1.2 矩形平面聲源聲場分析19-23
• 2.2 相控陣超聲基本原理23-24
• 2.2.1 相控陣超聲收發(fā)原理23
• 2.2.2 相控陣超聲成像方式23-24
• 2.3 合成孔徑技術(shù)24-26
• 第3章 單一介質(zhì)全聚焦成像算法分析26-43
• 3.1 全聚焦成像算法模型26-30
• 3.1.1 全矩陣采集模型26-29
• 3.1.2 全聚焦成像算法29-30
• 3.2 單一介質(zhì)的TFM算法仿真與實驗30-34
• 3.2.1 TFM算法仿真30-32
• 3.2.2 TFM算法實驗32-34
• 3.3 陣元的指向性函數(shù)對TFM成像性能的影響34-38
• 3.3.1 陣元的遠(yuǎn)場輻射34-35
• 3.3.2 陣元的指向性函數(shù)對聚焦的影響35-36
• 3.3.3 結(jié)果與分析36-38
• 3.4 二維陣列全聚焦成像算法38-42
• 3.4.1 理論模型38-39
• 3.4.2 算法模型39-40
• 3.4.3 模型仿真和實驗40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 雙層介質(zhì)全聚焦成像算法43-56
• 4.1 超聲在雙層介質(zhì)中的傳播43-44
• 4.2 Snell定律44-45
• 4.3 確定超聲波束入射點位置45-51
• 4.3.1 交界面為平面45-48
• 4.3.2 交界面為曲面48-51
• 4.4 雙層介質(zhì)全聚焦算法51-54
• 4.4.1 雙層介質(zhì)全聚焦延時計算51-52
• 4.4.2 雙層介質(zhì)全聚焦算法成像52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 車輪缺陷的雙層介質(zhì)全聚焦成像檢測56-63
• 5.1 車輪缺陷檢測56-58
• 5.2 車輪缺陷定位研究58-60
• 5.2.1 缺陷中心的確定59
• 5.2.2 影響缺陷定位的因素59-60
• 5.3 車輪缺陷定量研究60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及成果72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐晶晶;;AVG曲線、DAC曲線的區(qū)別及使用方法[J];無損探傷;2012年03期

  本文關(guān)鍵詞：車輪缺陷相控陣超聲全聚焦成像技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：305854