復(fù)雜回轉(zhuǎn)構(gòu)件在電力、航空航天、管道運輸?shù)榷鄠�領(lǐng)域都具有較為廣泛的應(yīng)用,但回轉(zhuǎn)構(gòu)件的鍛壓加工可能產(chǎn)生內(nèi)部缺陷,需要快速高效的檢測手段,保證其可靠性。超聲相控陣檢測技術(shù)可以在不移動或少移動換能器的情況下靈活的實現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)和聚焦,在管棒材檢測方面應(yīng)用廣泛�；剞D(zhuǎn)構(gòu)件中可能同時存在環(huán)向和軸向缺陷,但是傳統(tǒng)超聲線陣換能器只能在陣元短軸方向?qū)崿F(xiàn)電子聚焦,在陣元長軸方向無法實現(xiàn)聚焦,因此難以同時檢測出環(huán)向和軸向缺陷,需要通過專用楔塊或改變探頭布置方向,來分步檢測環(huán)縱向缺陷,費時費力,導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低。針對上述問題,本文采用自聚焦線陣換能器,搭建復(fù)雜回轉(zhuǎn)構(gòu)件自聚焦檢測平臺,實現(xiàn)對復(fù)雜回轉(zhuǎn)構(gòu)件的快速檢測。理論方法方面,針對自聚焦線陣換能器聲場計算方法和分布特征開展研究,拓展了非近軸近似高斯聲束疊加方法用來計算自聚焦線陣輻射聲場,為驗證該方法的有效性,與瑞利積分?jǐn)?shù)值方法進(jìn)行精度和效率比較。在此基礎(chǔ)上,利用該理論方法來對比分析傳統(tǒng)線陣和自聚焦線陣焦點強度、焦點尺寸和焦柱長度等參數(shù)隨偏轉(zhuǎn)角度變化的分布特征。實際工程應(yīng)用方面,搭建了復(fù)雜回轉(zhuǎn)構(gòu)件自聚焦檢測平臺,從硬件和軟件兩方面對檢測平臺進(jìn)行設(shè)計,實現(xiàn)復(fù)雜回轉(zhuǎn)構(gòu)... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４線掃描原理圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｌｉｎｅ?ｓｃａｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??圖１．５為扇掃描示意圖，扇掃描時采用相同的一組陣元，在同一聚焦深度的情況下，??

??大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文??陣元１發(fā)射?陣元Ｎ發(fā)射??舊ｎ…ｎｎｉ?…ｉｎｎ．．．ｎ＿ｌ??■關(guān)…ｕＵ－Ｕｌ??Ｉ?冬??ｒｉｎ?ｉ?ｎ?ｒ??關(guān)闖?ｔ：￡ｊ?ｖ■，??…．．．?■■．??所有陣元接收?所有陣元接收??圖１．７全矩陣聚焦成像算法數(shù)據(jù)采集方式??Ｆｉｇ．?１．７?Ｆｕｌｌ?ｍａｔｒｉｘ?ｆｏｃｕｓ?ｉｍａｇｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｄａｔａ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??圖１．８為全矩陣聚焦成像算法原理圖，將待檢測區(qū)域按照精度分成若干個聚焦點，??然后逐點進(jìn)行成像處理。因此，對待檢測區(qū)域中某一點進(jìn)行成像處理需要將所有測得的??數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，最后生成圖像。無論是遠(yuǎn)場區(qū)域還是近場區(qū)域，均可由全矩陣聚焦成像??算法得到較高分辨率的成像結(jié)果，具有一定的優(yōu)勢，但數(shù)據(jù)量較大，計算所需時間較長。??相控陣換能器??１?｜?／?ｊ?Ｎ??￣￣?￣￣?￣?＼ｕ？?〇）?￣￣￣￣￣￣?４，?〇ｖ?￣￣?￣??＿＿藝參參＾〇？〇？〇？聲參參＿??Ｏ?Ｏ?Ｏ?Ｏ?０?〇＼ｐ?？?＾?Ｏ?Ｏ?〇／￡１?？?〇?〇??？?？?？?？?？?？?＾＼＠?參??＃鬱＃？⑩修⑩＼?？⑩馨／／鬱參？？修??＃?？?？?？?？?？?ｏ?ｐ?０?？?〇?？?？??⑩？?參？參修⑩⑩？參？??？？ｏ？ｏｅ？？？ＶＱ〇ｅ？＃？??ｐ＼ｘ，?ｚ）??＃？？＠？參？＃？？⑩？⑩？睿？??ｉｚ?????圖１．８全矩陣聚焦成像算法原理圖??Ｆｉｇ．?１．８?Ｆｕｌｌ?ｍａｔｒｉｘ?ｆｏｃｕｓ?ｉｍａｇｉｎｇ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??６??

?第二章超聲自聚焦線陣換能器聲場分析???圖２．８?Ｘ－Ｙ平面計算位置??Ｆｉｇ．?２．８?Ｘ－Ｙ?ｐｌａｎｅ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ??５１￣￣■￣￣——???５１．?＝ｎ??—普通換能器?）—普通換能器??４?ｌ＼?——白％焦換能２竭?４?丨，丨?——自聚焦換能器｜??翅?３?．?Ａ?３?■?Ａ??？八?Ａ????ｖｗ—：??？２０?－１０?０?１０?２０?３０?４０?－２０?０?２０?４０??ｙ?（ｍｍ）?ｙ?（ｍｍ）??（ａ）離軸Ｙ方向質(zhì)點振動幅度分布（Ｚ＝３５ｍｍ）?（ｂ）離軸Ｙ方向質(zhì)點振動幅度分布（Ｚ＝３０ｍｍ）??５?．?????４?——普通換能器??４?Ａ?——自聚焦換能＃??＾?３＇?Ｉ??？２．?Ａ??［ＬＪｉ：??．??－２０?０?２０?４０??ｙ?（ｍｍ）??（ｃ）離軸Ｙ方向質(zhì)點振動幅度分布（Ｚ＝２５ｍｍ）??圖２．９離軸Ｙ方向質(zhì)點振動幅度分布??Ｆｉｇ．?２．９?Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｖｉｂｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｏｆｆ－ａｘｉｓ?Ｙ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ??２１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]先進(jìn)超聲檢測技術(shù)的研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 周正干,孫廣開.  機械工程學(xué)報. 2017(22)
[2]國內(nèi)外超聲相控陣檢測儀器性能測試評價標(biāo)準(zhǔn)比較與分析[J]. 張君嬌,鄭暉,潘強華,朱雨虹,楊齊.  無損檢測. 2017(05)
[3]超聲相控陣檢測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 靳世久,楊曉霞,陳世利,黃玉秋,郭薇.  電子測量與儀器學(xué)報. 2014(09)
[4]合成孔徑聚焦超聲成像的有限元數(shù)值仿真[J]. 顧建祖,李冰,王自平.  物理與工程. 2013(05)
[5]超聲相控陣檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王永兵,侯靜,李志國.  中國化工裝備. 2012(06)
[6]超聲無損檢測新技術(shù)的發(fā)展[J]. 王彥駿.  科技信息. 2012(29)
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[8]定量無損檢測不確定度的軟校準(zhǔn)方法[J]. 姚力.  無損檢測. 2012(07)
[9]The focus steering for high intensity focused ultrasound phased array based on real-time phase shift calculation[J]. WANG Junlin~(1,2) WANG Xiaodong~1 XIAO Ling~1 (1 Medical Acoustics Laboratory,Institute of Acoustics,Chinese Academy of Sciences Beijing 100190) (2 Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100190).  Chinese Journal of Acoustics. 2012(01)
[10]界面條件下線型超聲相控陣聲場特性研究[J]. 孫芳,曾周末,王曉媛,靳世久,詹湘琳.  物理學(xué)報. 2011(09)

博士論文
[1]超聲相控陣技術(shù)若干關(guān)鍵問題的研究[D]. 孫芳.天津大學(xué) 2012
[2]相控陣超聲檢測系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 鮑曉宇.清華大學(xué) 2003

碩士論文
[1]超聲相控陣檢測系統(tǒng)成像技術(shù)研究[D]. 郭艷.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]大型回轉(zhuǎn)工件超聲自動檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張振.南京理工大學(xué) 2014
[3]超聲相控陣檢測與成像技術(shù)的研究[D]. 胡志南.華南理工大學(xué) 2013
[4]超聲波無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會迎.南京郵電大學(xué) 2012
[5]超聲相控陣鋼軌探傷方法研究[D]. 鄔以三.華南理工大學(xué) 2011
[6]超聲相控陣檢測系統(tǒng)圖像處理和成像技術(shù)的研究[D]. 張聰穎.天津大學(xué) 2010
[7]超聲相控陣檢測關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 程繼隆.南京航空航天大學(xué) 2010
[8]超聲相控陣成像技術(shù)研究[D]. 呂慶貴.中北大學(xué) 2009
[9]超聲相控陣技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 燕會明.中北大學(xué) 2008
[10]超聲相控陣系統(tǒng)中高精度觸發(fā)系統(tǒng)研究[D]. 楊斌.中北大學(xué) 2007



本文編號：3524868