電磁超聲蘭姆波層析成像技術(shù)融合電磁超聲蘭姆波檢測技術(shù)和蘭姆波層析成像技術(shù)二者的優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對板材缺陷的定量描述,在金屬板材檢測領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。目前,用于電磁超聲蘭姆波層析成像的電磁超聲換能器性能有待提高,而蘭姆波層析成像結(jié)果仍存在明顯贗像,對缺陷的定量描述的精度產(chǎn)生了不容忽視的影響,限制了電磁超聲蘭姆波層析成像技術(shù)的發(fā)展。為了從根本上解決因蘭姆波多模式現(xiàn)象而導(dǎo)致難以有效提取超聲信息的問題,本文提出一種模式選擇性較強(qiáng)的雙模式全指向型電磁超聲蘭姆波換能器設(shè)計方法。該方法通過使用空間傅里葉變換、時間傅里葉變換、有限元建模與仿真分析等方法,設(shè)計并制作了一種能夠分別激發(fā)A0模式和S0模式的電磁超聲蘭姆波換能器。實驗表明,該換能器在2 mm鋁板中能夠在360°方向上分別激發(fā)出模式較為單一的440 k Hz A0模式和960 k Hz S0模式蘭姆波,為提取蘭姆波層析成像所需的超聲波走時變化和幅值衰減數(shù)據(jù)奠定了實驗基礎(chǔ)。缺陷會在超聲導(dǎo)波走時和幅值信息中產(chǎn)生擾動。為了充分利用這些信息,本文研究了基于走時變化和幅值衰減的導(dǎo)波層析成像方法。在假設(shè)已知超聲走時變化矩陣和幅值衰減矩陣前提下,建立了基于... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的目的和意義
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 蘭姆波層析成像技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 蘭姆波層析成像技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 蘭姆波層析成像技術(shù)研究現(xiàn)狀分析
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于電磁超聲蘭姆波層析成像的盲孔缺陷定量描述總體方案
    2.1 引言
    2.2 電磁超聲蘭姆波無損檢測技術(shù)原理
    2.3 電磁超聲蘭姆波層析成像原理與方法
        2.3.1 基于走時信息的缺陷圖像重構(gòu)方法
        2.3.2 基于幅值信息的缺陷圖像重構(gòu)方法
    2.4 基于電磁超聲蘭姆波層析成像的盲孔缺陷定量描述方案設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 雙模式全指向型電磁超聲蘭姆波換能器設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 電磁超聲蘭姆波層析成像換能器工作區(qū)域選擇
        3.2.1 基于層析成像原理工作區(qū)域選取
        3.2.2 電磁超聲蘭姆波換能器工作區(qū)域仿真分析
    3.3 電磁超聲蘭姆波換能器結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計
        3.3.1 電磁超聲蘭姆波換能器磁鐵和線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.3.2 電磁超聲蘭姆波換能器磁鐵和線圈參數(shù)設(shè)計
        3.3.3 電磁超聲蘭姆波換能器磁鐵和線圈參數(shù)微調(diào)
    3.4 電磁超聲蘭姆波層析成像換能器實驗測試
        3.4.1 全指向性測試
        3.4.2 單一模式激發(fā)性測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于走時和幅值信息的電磁超聲蘭姆波層析成像方法
    4.1 引言
    4.2 電磁超聲蘭姆波層析成像方法設(shè)計
        4.2.1 電磁超聲蘭姆波層析成像正演方法
        4.2.2 電磁超聲蘭姆波層析成像反演方法
    4.3 電磁超聲蘭姆波層析成像方法仿真分析
        4.3.1 層析成像方法理想速度模型計算
        4.3.2 層析成像方法理想速度模型成像
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于聯(lián)合迭代重建技術(shù)的盲孔缺陷定量描述
    5.1 引言
    5.2 電磁超聲蘭姆波層析成像實驗裝置設(shè)計
        5.2.1 層析成像實驗裝置硬件設(shè)計
        5.2.2 實驗裝置軟件控制程序設(shè)計
        5.2.3 層析成像實驗平臺搭建和實驗方法
    5.3 基于傳統(tǒng)聯(lián)合迭代重建技術(shù)的缺陷定量描述
        5.3.1 基于傳統(tǒng)SIRT的缺陷圖像重構(gòu)
        5.3.2 基于傳統(tǒng)SIRT的缺陷定量描述與誤差分析
    5.4 基于改進(jìn)聯(lián)合迭代重建技術(shù)的缺陷定量描述
        5.4.1 基于改進(jìn)SIRT的缺陷定量描述方法
        5.4.2 基于改進(jìn)SIRT的缺陷定量描述實例
        5.4.3 基于改進(jìn)SIRT的缺陷定量描述誤差分析與驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]管道結(jié)構(gòu)中的類蘭姆波層析成像[J]. 張海燕,于建波,陳先華.  聲學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[6]金屬板材表面缺陷檢測發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李瑤,王快社,劉長瑞.  材料導(dǎo)報. 2011(S2)
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博士論文
[1]面向鋼軌軌底缺陷檢測的電磁超聲換能器研究[D]. 蘇日亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]用于鋁板檢測的電磁超聲導(dǎo)波換能器優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究[D]. 康磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]用于板材缺陷檢測的電磁超聲相控陣換能器設(shè)計[D]. 楊金旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于電磁超聲Lamb波層析成像的板材缺陷檢測研究[D]. 張超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]金屬板材中電磁超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的研究[D]. 蔣韜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]基于彎曲射線的跨孔層析成像算法研究[D]. 楊薇.吉林大學(xué) 2008
[5]東北輕合金有限責(zé)任公司特種鋁合金板帶材產(chǎn)品戰(zhàn)略研究[D]. 鐘利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3699097