【摘要】：超聲波作為一種檢測(cè)手段,其研究起源于第一次世界大戰(zhàn)期間對(duì)水下目標(biāo)的偵察。經(jīng)過近百年的長(zhǎng)足發(fā)展,超聲檢測(cè)與日新月異的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合,不斷滋生出新的內(nèi)涵,拓展出廣闊的外延。在工業(yè)無損檢測(cè)領(lǐng)域,近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)就是超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)。超聲相控陣在國外主要集中在航空航天、建筑工業(yè)、制造業(yè)等諸多領(lǐng)域,在我國尚處于起步階段。2016年10月1日發(fā)布實(shí)施了GB/T32563-2016《超聲檢測(cè)·相控陣超聲檢測(cè)方法》國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量不確定度表示測(cè)量結(jié)果的可信任度,它是與測(cè)量結(jié)果密切相關(guān)的參數(shù),適用于給出測(cè)量量值的各個(gè)領(lǐng)域,同樣適用于無損檢測(cè)技術(shù)中給出量值的那些方法。目前,多數(shù)無損檢測(cè)機(jī)構(gòu)并未對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行分析、計(jì)算其不確定度。因此,檢測(cè)結(jié)果的報(bào)告仍然不夠科學(xué)。超聲相控陣檢測(cè)在國外醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)領(lǐng)域都已發(fā)展成熟,國內(nèi)無損檢測(cè)領(lǐng)域不確定度評(píng)定主要集中在常規(guī)超聲檢測(cè),基于相控陣檢測(cè)研究甚少;在理論研究方面,詳述了超聲相控陣檢測(cè)原理,掃描方式,常見裂紋、氣孔類缺陷定量方法。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn):在國內(nèi)首次提出基于超聲相控陣檢測(cè)的不確定度評(píng)定研究;在常規(guī)基于AATT法測(cè)裂紋深度基礎(chǔ)上,結(jié)合尖端差值法測(cè)裂紋深度,并做對(duì)比,進(jìn)一步深化對(duì)相控陣定量的研究。工件設(shè)計(jì)方面,依據(jù)NB/T47013-2015及其他相關(guān)檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)選擇課題實(shí)驗(yàn)工件的材質(zhì)、板厚,綜合考慮常見缺陷的尺寸、類型;實(shí)驗(yàn)研究階段,通過相控陣扇形掃查不同類型人工預(yù)置模擬裂紋、氣孔類缺陷,測(cè)量模型分析,并進(jìn)行測(cè)量結(jié)果分析與整合。缺陷定量不確定度分析階段,建立數(shù)學(xué)模型,分析不確定度來源,各影響因素標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定,并分別進(jìn)行裂紋深度、長(zhǎng)度,氣孔深度、直徑,擴(kuò)展不確定度評(píng)定,得出擴(kuò)展不確定度值,結(jié)果表明,超聲相控陣檢測(cè)裂紋深度不確定度值偏大,由于人工預(yù)置缺陷的局限性,裂紋屬開口型,及其裂紋自身長(zhǎng)度因素等,使二次波入射到缺陷處端角影響較大,測(cè)量結(jié)果偏差較大。依據(jù)JJF1338-2012《相控陣超聲探傷儀校準(zhǔn)規(guī)范》人工缺陷成像的橫向及縱向幾何尺寸測(cè)量誤差一般不超過±5%,本課題測(cè)量裂紋長(zhǎng)度及氣孔類缺陷,缺陷誤差較小,精確度較高。課題基于Q235鋼板超聲相控陣檢測(cè)不確定度研究,既填充了在國內(nèi)超聲相控陣檢測(cè)在測(cè)量不確定度方向的研究空缺,又有力證明了無損檢測(cè)領(lǐng)域測(cè)量結(jié)果的可信任度,對(duì)以后超聲相控陣檢測(cè)在常規(guī)工業(yè)檢測(cè)中測(cè)量結(jié)果的精確度提供有力依據(jù)。
【圖文】：

擴(kuò)展不確定度評(píng)定流程圖

圖 2-2 探頭橫截面[52]陣探頭聲場(chǎng)分為兩個(gè)區(qū)域，同常規(guī) A 型超聲波探頭聲場(chǎng)一樣：近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)接近探頭區(qū)域的近場(chǎng)聲壓交替出現(xiàn)極大值、極小值。近場(chǎng)距離為 N，即超一次出現(xiàn)最大聲壓的位置到探頭表面的距離[52]。遠(yuǎn)場(chǎng)是近場(chǎng)距離以外的區(qū)徑逐漸擴(kuò)大，聲能逐漸衰減，，聲壓會(huì)隨著降低為零。近場(chǎng)距離是晶片尺寸、被測(cè)材料的聲速共同作用的表示函數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG142.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2526233