本文關(guān)鍵詞：基于相控陣的聲傳播規(guī)律及在缺陷定量中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)前超聲檢測(cè)領(lǐng)域最先進(jìn)的無損檢測(cè)技術(shù)之一,其優(yōu)越的聲束聚焦特性、快速的掃查能力和清晰、直觀的成像結(jié)果等優(yōu)點(diǎn)迅速被人們所認(rèn)知,并開始應(yīng)用于航空航天、壓力容器、船舶等行業(yè)的檢測(cè)。對(duì)于檢測(cè)工作來說,除了知道缺陷的位置外,還希望精確定量缺陷的大小,甚至判別缺陷的類型等。目前,超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)僅能實(shí)現(xiàn)缺陷定位,而關(guān)于缺陷的定量以及定性,仍然存在許多問題尚待解決。定量評(píng)價(jià)方法的缺乏限制了超聲相控陣技術(shù)的廣泛推廣與應(yīng)用。本文以超聲相控陣技術(shù)的聚焦優(yōu)勢(shì)為前提,研究聲波在橫孔空腔處的傳播規(guī)律,以此規(guī)律特性為依據(jù)對(duì)缺陷進(jìn)行定量評(píng)價(jià),并對(duì)影響缺陷定量評(píng)價(jià)的因素進(jìn)行了分析。本文首先對(duì)超聲相控陣檢測(cè)方法進(jìn)行了理論研究,分析了一維線性陣列探頭的輻射聲場(chǎng)特性、聚焦模式和偏轉(zhuǎn)特性,并概述了國(guó)內(nèi)外超聲相控陣檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。聲波在空腔處傳播時(shí)發(fā)生波形轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生爬波,超聲相控陣的聲束聚焦優(yōu)勢(shì)能夠接收識(shí)別出爬波輻射回波,利用空腔處聲波傳播產(chǎn)生的爬波能夠?qū)θ毕葸M(jìn)行定量評(píng)價(jià)。其次,制作尺寸為Ф20mm的光學(xué)玻璃橫孔空腔試塊,利用動(dòng)態(tài)光彈系統(tǒng)觀察聲波在橫孔空腔處的傳播規(guī)律,聲波在空腔處的反射、衍射和散射,發(fā)現(xiàn)了爬波的存在,并對(duì)爬波的傳播規(guī)律和頻譜特性進(jìn)行分析。在動(dòng)態(tài)光彈的試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,提出了利用空腔處聲傳播規(guī)律對(duì)缺陷定量評(píng)價(jià)方法的數(shù)學(xué)模型和定量過程。最后,參考CSK-IIIA型試塊的幾何尺寸,設(shè)計(jì)制作了尺寸分別Ф1mm、Ф2mm、Ф3mm、Ф4mm的橫孔試塊以及尺寸為Ф0.8mm~Ф4.8mm,公差為Ф0.2mm的等差橫孔試塊,利用空腔處的聲傳播規(guī)律對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)研究。此外,還對(duì)實(shí)際焊縫檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。在定量結(jié)果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了誤差分析,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的檢測(cè)參數(shù)、缺陷的狀態(tài)以及檢測(cè)條件等影響因素進(jìn)行了分析,并提出了解決的方法。研究結(jié)果表明:相控陣的聲束聚焦特性,能夠提高聲波的利用率,結(jié)合缺陷對(duì)聲波的衍射作用,采用聲波在空腔處的傳播規(guī)律能夠?qū)θ毕莩叽邕M(jìn)行定量評(píng)價(jià)。對(duì)于尺寸在3λ以內(nèi)的橫孔,定量誤差均在5%以內(nèi),且定量的最小缺陷尺寸為Φ1mm。利用該方法能快速、有效的測(cè)定工件中的缺陷尺寸,為相控陣的缺陷定量評(píng)價(jià)研究提供了一種新的方法。
【關(guān)鍵詞】：超聲相控陣 聲傳播規(guī)律 缺陷定量評(píng)價(jià) 影響因素分析
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB559
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 引言8-9
• 1.2 超聲相控陣技術(shù)9-15
• 1.2.1 超聲相控陣技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用9-11
• 1.2.2 超聲相控陣技術(shù)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 超聲相控陣定量方法15-18
• 1.3.1 超聲相控陣定量研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 超聲相控陣技術(shù)的定量難點(diǎn)17-18
• 1.4 本課題研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 超聲相控陣檢測(cè)方法及相關(guān)檢測(cè)規(guī)范20-29
• 2.1 超聲相控陣探頭20-21
• 2.2 超聲相控陣的聲束控制方式21-23
• 2.3 超聲相控陣的聲束掃描方式23-24
• 2.4 超聲相控陣的檢測(cè)結(jié)果的顯示方式24-26
• 2.5 超聲相控陣的技術(shù)要點(diǎn)26-27
• 2.5.1 基于脈沖反射法的超聲相控陣技術(shù)26
• 2.5.2 相控陣的聲場(chǎng)特性26-27
• 2.6 超聲相控陣的相關(guān)檢測(cè)規(guī)范27-28
• 2.6.1 國(guó)外相控陣檢測(cè)規(guī)范27-28
• 2.6.2 國(guó)內(nèi)相控陣檢測(cè)規(guī)范28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第3章 空腔處聲傳播規(guī)律29-42
• 3.1 爬波理論模型29-31
• 3.2 聲傳播規(guī)律觀測(cè)與分析31-35
• 3.2.1 動(dòng)態(tài)光彈系統(tǒng)簡(jiǎn)介31-32
• 3.2.2 動(dòng)態(tài)光彈法觀察空腔處聲波傳播32-34
• 3.2.3 爬波速度計(jì)算34-35
• 3.3 小橫孔空腔處聲傳播規(guī)律分析35-38
• 3.4 空腔處聲傳播規(guī)律缺陷定量方法38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 空腔處聲傳播規(guī)律定量方法研究42-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材42-44
• 4.2 試塊設(shè)計(jì)44-46
• 4.2.1 試塊設(shè)計(jì)要求44-45
• 4.2.2 試塊分析45-46
• 4.3 空腔處聲傳播規(guī)律缺陷定量分析46-50
• 4.3.1 爬波輻射回波分析46-47
• 4.3.2 空腔處聲傳播規(guī)律缺陷定量分析47-50
• 4.4 實(shí)際焊縫檢測(cè)缺陷定量研究50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 空腔處聲傳播規(guī)律缺陷定量影響因素分析52-67
• 5.1 相控陣檢測(cè)參數(shù)影響分析52-57
• 5.1.1 聲束偏轉(zhuǎn)角度52-53
• 5.1.2 聲束聚焦位置53-56
• 5.1.3 波長(zhǎng)的影響56-57
• 5.2 缺陷狀態(tài)影響因素分析57-62
• 5.2.1 缺陷的尺寸影響57-59
• 5.2.2 缺陷的深度影響59-60
• 5.2.3 缺陷的表面光潔度影響60-62
• 5.3 耦合劑的影響分析62-64
• 5.4 人為因素的影響分析64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 發(fā)表論文和參加科研情況72-73
• 致謝73-74
• 附錄74-78

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖武華;孔令昌;;相控陣檢測(cè)技術(shù)在缺陷定位、定性、定量準(zhǔn)確性的探討[J];河南科技;2013年14期

2 費(fèi)保蔚,王波,卞正中,程敬之;相控陣超聲診斷儀中延時(shí)分布對(duì)成像影響的研究[J];聲學(xué)技術(shù);1993年01期

3 孫亮;鄭文波;楊凱;黃波;;一種減少光學(xué)相控陣引出的結(jié)構(gòu)[J];光電子技術(shù);2008年01期

4 劉棟;秦潤(rùn)東;王成;;淺談相控陣技術(shù)的發(fā)展[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年35期

5 戴競(jìng);張敏明;何巖;劉德明;;新型液晶光學(xué)相控陣的特性研究[J];光子學(xué)報(bào);2014年02期

6 瞿榮輝;葉青;董作人;方祖捷;;基于電光材料的光學(xué)相控陣技術(shù)研究進(jìn)展[J];中國(guó)激光;2008年12期

7 孔令講;朱穎;楊建宇;張翠玉;;一種新的液晶相控陣組件波控方法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2009年07期

8 邱媛媛;許陽;;高斯疊代法研究相控陣柵瓣的優(yōu)化[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

9 孔令講;易偉;楊建宇;宋艷;;激光雷達(dá)液晶相控陣組件掃描精度分析[J];中國(guó)激光;2009年05期

10 許陽;郭霞生;章東;;高斯疊代法研究相控陣非線性聲場(chǎng)[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 李建文;王增勇;湯光平;;鉛合金相控陣成像檢測(cè)研究[A];第八屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 沈明亞;;光控相控陣方法研究[A];1995年全國(guó)微波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1995年

3 張秀梅;林偉軍;;平面相控陣的聚焦特性研究初探[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2006年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 董光焰;鄭永超;張文平;王治中;吳登喜;趙明福;田勇;;相控陣激光雷達(dá)技術(shù)[A];2006年全國(guó)光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議文集（C 激光技術(shù)與應(yīng)用專題）[C];2006年

5 鐘文彬;肖永寧;陳世棟;;相控陣超聲波檢測(cè)系統(tǒng)及其在工業(yè)無損檢測(cè)中的應(yīng)用[A];石油工程焊接技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2005年

6 白小寶;;相控陣串列技術(shù)在電子束焊接件檢測(cè)中的應(yīng)用[A];2014陜西省第十四屆無損檢測(cè)年會(huì)暨產(chǎn)品展示會(huì)論文集[C];2014年

7 孫亞杰;袁慎芳;邱雷;王強(qiáng);;基于Lamb波和相控陣的復(fù)合材料損傷識(shí)別研究[A];2008年航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)峰會(huì)論文集[C];2008年

8 師芳芳;孔超;張碧星;;超聲凹面相控陣列及其應(yīng)用[A];泛在信息社會(huì)中的聲學(xué)——中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2010年全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 葉征宇;趙思思;王智勇;;應(yīng)用于激光雷達(dá)的光學(xué)相控陣技術(shù)[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 薛振奎 白世武 詹華 夏欣;長(zhǎng)輸管道全自動(dòng)相控陣檢測(cè)系統(tǒng)研制[N];石油管道報(bào);2005年

2 孫福金　李旭升　李健;相控陣超聲波檢測(cè)技術(shù)與西氣東輸[N];石油管道報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鮑曉宇;相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];清華大學(xué);2003年

2 高瑜翔;光控相控陣列系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

3 白世武;管道環(huán)焊縫焊接缺陷相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2010年

4 王小林;激光相控陣中的優(yōu)化式自適應(yīng)光學(xué)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜?jiǎng)?相控陣結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)壓縮采樣與損傷識(shí)別研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

2 周祥;車輪缺陷相控陣超聲全聚焦成像技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 李運(yùn)才;相控陣超聲合成孔徑成像優(yōu)化方法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 周建華;液晶相控陣波控技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 葉偉龍;基于AATT法相控陣超聲檢測(cè)裂紋高度定量誤差研究[D];大連理工大學(xué);2015年

6 楊鎮(zhèn)銘;基于多個(gè)液晶相控陣的激光相干合成技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 潘文超;基于相控陣的聲傳播規(guī)律及在缺陷定量中的應(yīng)用研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

8 黃佩;層狀多界面脫粘的相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2010年

9 趙霞;基于相控陣超聲脫粘檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];中北大學(xué);2006年

10 金亞東;高質(zhì)量光學(xué)相控陣掃描光束分析與優(yōu)化[D];上海師范大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于相控陣的聲傳播規(guī)律及在缺陷定量中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：331847