本文關(guān)鍵詞：基于聲場(chǎng)模型的回旋體內(nèi)部缺陷重構(gòu)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工件內(nèi)部缺陷損傷會(huì)直接或間接影響整個(gè)系統(tǒng)的使用效率和安全性能,論文針對(duì)在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的回旋體工件內(nèi)部缺陷進(jìn)行超聲探傷檢測(cè)作為研究背景,根據(jù)聲波的傳播原理建立了聲場(chǎng)仿真模型,并以其作為檢測(cè)過(guò)程中聲場(chǎng)的分布特性、缺陷回波特征及缺陷形狀和位置重構(gòu)的主要研究手段。本文利用超聲脈沖回波檢測(cè)技術(shù)繞工件外邊緣進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)分析回波信號(hào)中攜帶的缺陷信息,能夠有效的判斷識(shí)別缺陷的位置信息。以圓柱和圓錐體兩種回旋體工件作為研究對(duì)象,分別從軸向和徑向兩個(gè)視角模擬了工件內(nèi)部聲波的傳播過(guò)程,分析了界面處和缺陷處聲場(chǎng)的分布情況。在聲場(chǎng)計(jì)算仿真方面結(jié)合偽譜法和有限差分法建立了三維時(shí)空聲場(chǎng)模型;設(shè)計(jì)的超聲仿真模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)檢測(cè)聲場(chǎng)分布情況的動(dòng)態(tài)成像顯示,有利于對(duì)不同缺陷檢測(cè)聲波的傳播路徑進(jìn)行分析和判斷,同時(shí)該模型能夠?qū)崿F(xiàn)360度回波信號(hào)的全方位數(shù)據(jù)收集,通過(guò)與工件一周的實(shí)測(cè)回波數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了仿真的有效性和準(zhǔn)確性。本文根據(jù)超聲傳播的可逆原理,利用聲場(chǎng)仿真模型在工件圓周邊界上施加超聲探頭反向輸出接收的回波信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行逆時(shí)反推計(jì)算,通過(guò)中心區(qū)域波形疊加形成的聲場(chǎng)數(shù)據(jù)重構(gòu)出了檢測(cè)截面的缺陷成像圖。通過(guò)對(duì)成像圖的二值化處理,計(jì)算得到了工件內(nèi)部缺陷的尺寸。
【關(guān)鍵詞】：回旋體 聲場(chǎng)模型 偽譜法 缺陷重構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題的研究背景及意義8-9
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀分析9-12
• 1.2.1 超聲仿真研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)9-10
• 1.2.2 回波信號(hào)分析與特征提取的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 超聲重構(gòu)成像技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)11-12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)及安排12-13
• 第二章 回旋體的超聲檢測(cè)原理13-20
• 2.1 研究對(duì)象13-14
• 2.2 檢測(cè)原理14-15
• 2.2.1 超聲波的產(chǎn)生與接收14
• 2.2.2 超聲耦合14-15
• 2.3 超聲檢測(cè)平臺(tái)15-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 基于偽譜法的聲場(chǎng)時(shí)域仿真20-43
• 3.1 聲場(chǎng)計(jì)算20-25
• 3.1.1 超聲探頭聲壓計(jì)算20-21
• 3.1.2 介質(zhì)中聲壓計(jì)算21-25
• 3.2 聲場(chǎng)時(shí)域仿真模型的建立25-31
• 3.2.1 偽譜法原理26-30
• 3.2.2 聲場(chǎng)時(shí)域仿真模型30-31
• 3.3 回旋體中的聲場(chǎng)分布31-35
• 3.3.1 徑向（xoy）截面的聲場(chǎng)分布31-34
• 3.3.2 軸向（yoz）截面的聲場(chǎng)分布34-35
• 3.4 驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性35-41
• 3.4.1 回波信號(hào)的仿真采集35-36
• 3.4.2 聲場(chǎng)的動(dòng)態(tài)傳播過(guò)程36-39
• 3.4.3 缺陷信號(hào)的分離提取及其識(shí)別驗(yàn)證39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 缺陷的逆時(shí)反演重構(gòu)技術(shù)43-56
• 4.1 逆時(shí)反演重構(gòu)模型44
• 4.2 逆時(shí)重構(gòu)過(guò)程及結(jié)果44-48
• 4.3 缺陷邊界信號(hào)的分離提取48-52
• 4.3.1 偏心大孔缺陷信號(hào)分離提取48-50
• 4.3.2 偏心槽缺陷信號(hào)分離提取50-51
• 4.3.3 管狀工件內(nèi)部復(fù)雜缺陷信號(hào)的分離提取51-52
• 4.4 超聲重構(gòu)三維成像52-54
• 4.5 缺陷面積計(jì)算54-55
• 4.6 本章小節(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)和展望56-58
• 5.1 論文工作總結(jié)56
• 5.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)56-57
• 5.3 下一步工作展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果62-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孟耀偉;孫毅中;;平行輪廓線自適應(yīng)插值的三維表面重構(gòu)算法[J];測(cè)繪科學(xué);2016年05期

2 黃照峰;鄧國(guó)忠;賢金梅;劉曉驊;毛鴻;高英俊;;超聲波檢測(cè)鋼和鋁中的缺陷特征[J];廣西物理;2015年03期

3 朱自強(qiáng);喻波;密士文;余濤;周勇;;超聲波在混凝土中的衰減特征[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年11期

4 劉雪林;史湘?zhèn)?黃興洲;薛德寬;陳文娟;;超聲波測(cè)距聲場(chǎng)仿真研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2014年05期

5 施義茂;張建寰;陳仲懷;張陳濤;;超聲相控陣探頭聲場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真[J];廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

6 王啟超;沈希忠;;超聲回波信號(hào)檢測(cè)的抗混疊設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2013年09期

7 黃雙福;林春深;姚欽;陳丹陽(yáng);;焊縫超聲波探傷中缺陷智能識(shí)別研究[J];化工機(jī)械;2013年02期

8 何汶靜;祝元仲;王宇峰;何伶俐;賴思渝;;相控陣超聲探頭聲場(chǎng)的建模與仿真[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2012年05期

9 吳寶年;吳肅琴;黃義;豐波;;交錯(cuò)網(wǎng)格在偽譜法彈性波場(chǎng)數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J];石油物探;2012年05期

10 趙明波;何峻;付強(qiáng);;全波形激光雷達(dá)回波信號(hào)建模仿真與分析[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡文剛;基于多值域特征及數(shù)據(jù)融合的焊縫缺陷超聲檢測(cè)與識(shí)別[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 魯國(guó)堂;超聲波探傷技術(shù)在鋼軌檢測(cè)中的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年

2 鄭威;超聲檢測(cè)聲場(chǎng)模擬[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2014年

3 張洪倩;基于高斯偽譜法的彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2014年

4 楊曉晴;超聲波在彈性固體介質(zhì)中傳播的FDTD仿真[D];青島大學(xué);2013年

5 白煥莉;基于獨(dú)立分量分析的煤礦機(jī)械缺陷超聲信號(hào)處理技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2012年

6 李棟;超聲回波信號(hào)處理與特征提取研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2011年

7 楊良軍;多通道全覆蓋鋼管壁厚檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

8 唐利娜;水下三維聲成像及聲納圖像處理技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

9 竺科儀;水浸超聲探頭頻率、聲場(chǎng)特性的分析及測(cè)定研究[D];浙江大學(xué);2006年

10 陳勇;基于機(jī)器視覺(jué)的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的算法研究及軟件設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：基于聲場(chǎng)模型的回旋體內(nèi)部缺陷重構(gòu)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：331792