本文關(guān)鍵詞：基于小波分析的激光超聲表面缺陷信號(hào)處理方法研究

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【摘要】：由于金屬部件(如鋁板)老化或是損壞會(huì)影響部件的使用壽命,更有可能帶來(lái)其他嚴(yán)重的危害,表面損傷是引起金屬部件老化和損壞的重要原因,所以對(duì)金屬表面凹痕或損傷的檢測(cè)的研究很有必要。超聲檢測(cè)技術(shù)是最常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一,采用激光超聲技術(shù)具備諸多優(yōu)勢(shì)：可實(shí)現(xiàn)非接觸的激發(fā)和測(cè)量、頻帶寬、適用材料的范圍很廣、測(cè)量精準(zhǔn)、能對(duì)表面凹痕進(jìn)行檢測(cè)與定位。 本文研究了激光超聲表面缺陷檢測(cè)原理并搭建了激光超聲表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。分析了激光超聲表面波的傳播特性,并應(yīng)用sym8小波對(duì)激光超聲表面波缺陷信號(hào)進(jìn)行7層分解并重構(gòu)對(duì)其進(jìn)行降噪處理,并取得了較好的效果,同時(shí)為信號(hào)處理研究提供了基礎(chǔ)。在對(duì)激光聲表面波信號(hào)傳播方式進(jìn)行了研究的同時(shí),也對(duì)激光在樣品中聲表面波的波速進(jìn)行了測(cè)量。通過(guò)三組不同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納了激勵(lì)源位置變化時(shí)表面波信號(hào)特征及有無(wú)缺陷時(shí)表面波信號(hào)特征,并與利用有限元仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)論吻合。本文實(shí)現(xiàn)了通過(guò)“掃描法”準(zhǔn)確地判斷樣品金屬板是否含有缺陷,并且能夠精準(zhǔn)的確定凹痕位置,同時(shí)通過(guò)比較回波信號(hào)峰峰值來(lái)進(jìn)一步確定表面凹痕尺寸大小的范圍。
【關(guān)鍵詞】：激光超聲 小波分析 聲表面波 降噪
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG115.28;TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題的研究背景及意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 激光超聲檢測(cè)表面缺陷技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 小波分析在激光超聲無(wú)損檢測(cè)中的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的主要研究工作及內(nèi)容安排11-12
• 2. 激光超聲檢測(cè)系統(tǒng)及小波分析理論12-24
• 2.1 激光超聲的激發(fā)機(jī)理12-14
• 2.1.1 熱彈激發(fā)機(jī)理12-13
• 2.1.2 燒蝕激發(fā)機(jī)理13-14
• 2.2 激光超聲表面損傷檢測(cè)方法14-15
• 2.3 激光超聲表面損傷檢測(cè)系統(tǒng)15-19
• 2.3.1 激光超聲激勵(lì)源與檢測(cè)系統(tǒng)16
• 2.3.2 激光超聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16-18
• 2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)件制備18
• 2.3.4 激光超聲表面波損傷檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)物18-19
• 2.4 小波分析基本理論19-23
• 2.4.1 小波分析的定義19-20
• 2.4.2 連續(xù)小波變換20-22
• 2.4.3 離散小波變換22-23
• 2.5 本章總結(jié)23-24
• 3. 激光超聲信號(hào)的特性分析及降噪處理24-42
• 3.1 激光超聲表面波的傳播特性24
• 3.2 激光超聲信號(hào)的降噪原理24-26
• 3.3 激光超聲信號(hào)的小波分析及重構(gòu)26-41
• 3.3.1 小波基的選擇27-28
• 3.3.2 小波尺度的確定28-29
• 3.3.3 激光超聲信號(hào)的時(shí)頻分析29-32
• 3.3.4 激光超聲信號(hào)的分解及重構(gòu)32-36
• 3.3.5 小波變換中幾種不通過(guò)方法降噪結(jié)果比較36-39
• 3.3.6 采用小波處理和采用EMD處理后的信號(hào)比較39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4. 激光超聲表面波與缺陷作用信號(hào)特征分析42-63
• 4.1 激光超聲表面波損傷檢測(cè)的仿真模擬分析42-44
• 4.1.1 激光線源熱.結(jié)構(gòu)耦合模型42-43
• 4.1.2 不同檢測(cè)位置的數(shù)值模擬結(jié)果分析43-44
• 4.2 激光超聲表面波波速測(cè)量44-46
• 4.3 激光超聲表面波信號(hào)沿邊界反射46-54
• 4.3.1 激光超聲表面波信號(hào)沿邊界反射46-50
• 4.3.2 分析反射回波產(chǎn)生的原因50-54
• 4.4 有無(wú)缺陷時(shí)表面波信號(hào)特征分析54-59
• 4.4.1 激勵(lì)源位置變化時(shí)表面波信號(hào)特征分析54-58
• 4.4.2 有無(wú)缺陷時(shí)表面波信號(hào)特征分析58-59
• 4.5 表面缺陷深度的變化對(duì)表面波信號(hào)的影響59-62
• 4.6 本章總結(jié)62-63
• 5. 總結(jié)展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：759388