由于疲勞載荷和腐蝕的影響,裂紋是老化的結(jié)構(gòu)體中一種常見的缺陷,例如,在核電廠中,裂紋通常會出現(xiàn)在管道,壓力容器鍍層和其他一些核心設(shè)備中,裂紋的發(fā)展會導致其中某些設(shè)備發(fā)生突然的失效,從而造成災(zāi)難性的后果,因此,保證這些設(shè)備的完整性對核電廠等工廠的安全運行至關(guān)重要。超聲波無損檢測方法在工業(yè)中被廣泛采用來檢測設(shè)備中的裂紋等缺陷,然而其檢測過程不可避免地要受到各種因素的影響,如被檢部件的幾何結(jié)構(gòu),材料性質(zhì),溫度等,由于這些影響因素的作用,檢測信號中會存在噪聲,從而降低檢測結(jié)果的可靠性。為了評估超聲波檢測方法對裂紋的檢測能力,需要量化其檢出可靠性。以往的相關(guān)研究中大都采用在試件中制備形狀規(guī)則的裂縫來進行超聲波檢測實驗并對其進行可靠性分析,然而,現(xiàn)實中的裂紋涉及到更復(fù)雜的形狀和因素,所以,僅利用人工切割產(chǎn)生的裂縫不能夠準確地評價出超聲波檢測對疲勞裂紋的檢出可靠性。本文基于數(shù)值仿真和實驗,利用檢出概率（probability of detection,POD）對奧氏體不銹鋼中疲勞裂紋的超聲波無損檢測的可靠性進行了評價。通過使用基于有限元方法的Com Wave軟件進行三維數(shù)值仿真,建立了帶有裂紋的平板... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

對被檢測材料施加磁粉的操作圖

青島科技大學研究生學位論文5變化，如果利用MT技術(shù)進行檢測，可能并不會非常順利，甚至得不到檢測結(jié)果，在處理這類檢測時需要注意其他方法的介入配合。1.2.3渦流無損檢測技術(shù)ECT技術(shù)的原理基礎(chǔ)是電磁感應(yīng)，使用通有交變電流的線圈在試件的周圍建立交變磁場對被檢測導體材料進行電磁感應(yīng)，使導體材料的內(nèi)部產(chǎn)生感生出渦狀的電流。此時渦變電流即渦流同樣會產(chǎn)生一個次級磁場，作用于線圈，并在線圈中感生出電勢。圖1-2中所示為渦流檢測過程示意圖，當檢測材料的內(nèi)部或表面存在缺陷時，線圈的感生電勢會因為結(jié)構(gòu)的異常而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，這中間的過程變化與渦流的密度具有相關(guān)性[39]。因此，我們通常通過測量和分析線圈感生電勢產(chǎn)生的變化來得到線圈中阻抗及相位信息，進而評價被檢測導體材料的表面或近表面是否存在問題。（a）無缺陷檢測（b）缺陷檢測圖1-2渦流檢測過程示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofeddycurrenttestingprocess在很多的實際應(yīng)用中，由于材料的缺陷存在很大的不確定度，因此其方向也存在多種情況，如圖1-3（b）所示。為了解決這類問題，研究人員通過調(diào)整檢測線圈的擺放和移動方向來適應(yīng)不同的渦流無損檢測的對象，進而衍生出不同類型的檢測方法。穿過式線圈主要是對管狀、棒狀和線狀的材料進行檢測，內(nèi)徑較被檢測材料略大，可對裂紋等類型的缺陷進行檢測；探頭式線圈主要是探測被檢測材料的局部區(qū)域，在使用過程中線圈必須放在金屬板、金屬管上，能夠檢疲勞裂紋；插入式線圈主要是用來內(nèi)壁檢測，用于檢查各種材料的管道內(nèi)壁的腐蝕程度等[40]。

超聲波無損檢測POD分析在疲勞裂紋中的應(yīng)用6（a）橫向缺陷（b）縱向缺陷圖1-3兩種缺陷的檢測對比示意圖Fig.1-3Schematicdiagramofdetectionandcomparisonoftwodefects由于渦流無損檢測過程中產(chǎn)生的檢測信號具有微弱特性，這使得其極其易被外界干擾，使信號中摻雜入大量不必要的噪聲，這些都會使得檢查結(jié)果的準確性受到影響。因此，如何對信號進行處理是渦流檢測的主要工作。目前的渦流無損檢測信號處理方式包括以下幾種：正弦鎖定放大、離散傅里葉分析、小波變化等[41]，正確利用這些方法，能夠有效的抑制干擾，提高對缺陷評估的準確性。ECT技術(shù)的測量原理相對比較簡單，并且在測量的全過程中無需使線圈與被檢測材料進行直接接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)高速率無損傷的全自動化檢測，不僅提高了檢測的效率，同時也為自動化檢測行業(yè)奠定了高效率作業(yè)的基矗但是與RT技術(shù)有著相同的缺點，在檢測材料的應(yīng)用范圍上都具有較大的局限性。ECT技術(shù)對于缺陷較深以及外壁較厚的材料均不適用。同時，ECT技術(shù)在檢測時，非常容易受到被檢測材料的本身和其他外界因素的干擾，因此要求被檢測的對象具有完全規(guī)則的外形結(jié)構(gòu)，對具有凸起凹陷或不規(guī)則的材料檢測效果并不理想，原因是復(fù)雜繁瑣的形狀可能會使其渦流信號產(chǎn)生干擾，從而影響檢測過程及檢測結(jié)果。1.2.4滲透無損檢測技術(shù)與MT技術(shù)和ECT技術(shù)相比，PT技術(shù)的局限性相對而言比較小，在很多的領(lǐng)域都能夠看到PT技術(shù)的身影[42]。以鍋爐壓力管為例，PT技術(shù)主要工作原理是通過將熒光劑或滲透劑注入到鍋爐壓力管中，所選用的熒光劑或滲透劑必須可以用溶劑或水洗去，等待滲透劑自然滲透到壓力管上出現(xiàn)的缺陷中，除去殘余的滲透劑，經(jīng)過干燥處理后通過運用對滲透劑具有一定吸附作用的顯像劑來查找鍋爐壓力管中存在的缺陷具體位置?

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