本文關(guān)鍵詞：焊縫晶粒度的超聲散射檢測(cè)方法研究

  更多相關(guān)文章： 超聲散射 焊縫晶粒度 聲場(chǎng)分布 短時(shí)傅里葉變換 圖像分割

【摘要】：焊縫晶粒度對(duì)工件的力學(xué)性能有直接影響,研究壓力容器的焊縫晶粒度對(duì)安全生產(chǎn)有重要意義。目前主要通過(guò)金相法測(cè)量焊縫晶粒度,但金相法存在需制備試件,檢測(cè)周期長(zhǎng),無(wú)法在線檢測(cè),檢測(cè)具有破壞性等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,論文引入超聲單次散射響應(yīng)模型(SSR),提出基于超聲圖像分割的超聲散射檢測(cè)方法,通過(guò)超聲信號(hào)分析與處理對(duì)焊縫晶粒度進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文主要完成的工作如下:1.建立了聚焦探頭聲場(chǎng)分布模型,此模型是通過(guò)高斯聲束模型的維格納變換獲得。通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)比,此模型與實(shí)際相符,為后續(xù)超聲回波響應(yīng)函數(shù)的研究提供理論基礎(chǔ)。2.引入單次散射模型(SSR)和模型計(jì)算方法。分析了焊縫的微觀組織性能,依據(jù)焊縫不同區(qū)域晶粒度不同,提出了基于超聲圖像分割的焊縫晶粒度超聲散射檢測(cè)方法。3.超聲晶粒度檢測(cè)對(duì)探頭位姿要求相比定性檢測(cè)缺陷更苛刻,論文提出了超聲檢測(cè)探頭位姿控制算法,將并聯(lián)機(jī)器人的并聯(lián)控制思想引入到超聲檢測(cè)過(guò)程中,并進(jìn)行了位姿控制仿真。為超聲晶粒度檢測(cè)精確度提供硬件保障,同時(shí)為超聲檢測(cè)設(shè)備向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展提供一種控制算法。4.引入短時(shí)傅里葉變換對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果,再對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行濾波處理,能夠更加精確地提取超聲信號(hào)攜帶的信息。5.通過(guò)超聲散射檢測(cè)晶粒度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于超聲圖像分割的超聲散射晶粒度檢測(cè)方法的可行性和可操作性。同時(shí)驗(yàn)證了短時(shí)傅里葉變換能夠有效分析超聲信號(hào)中頻率與時(shí)間的聯(lián)系,從全時(shí)域或全頻域分析轉(zhuǎn)向時(shí)-頻分析。
【關(guān)鍵詞】：超聲散射 焊縫晶粒度 聲場(chǎng)分布 短時(shí)傅里葉變換 圖像分割
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG441.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 超聲檢測(cè)晶粒度的主要方法對(duì)比10-13
• 1.2.1 超聲速度法10-11
• 1.2.2 超聲衰減法11-12
• 1.2.3 相對(duì)衰減法12
• 1.2.4 背向散射法12-13
• 1.3 國(guó)外研究現(xiàn)狀13
• 1.4 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 超聲晶粒度檢測(cè)存在的問(wèn)題15
• 1.6 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 超聲探頭聲場(chǎng)分布模型17-29
• 2.1 超聲聲場(chǎng)建模的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)17-22
• 2.1.1 格林方程17-19
• 2.1.2 高斯波束19-20
• 2.1.3 維格納變換20-22
• 2.2 超聲探頭高斯聲束的維格納變換22-24
• 2.3 超聲探頭的聲場(chǎng)仿真24-25
• 2.4 超聲探頭的聲場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第3章 焊縫晶粒度的超聲散射檢測(cè)方法29-39
• 3.1 單晶材料晶粒度檢測(cè)的超聲散射模型29-33
• 3.2 單晶材料晶粒度的超聲檢測(cè)步驟33
• 3.3 焊接接頭組織性能分析33-36
• 3.3.1 焊縫金屬的顯微組織與性能分析34-35
• 3.3.2 焊接熱影響區(qū)的顯微組織與性能分析35-36
• 3.4 焊縫晶粒度超聲檢測(cè)步驟36-37
• 3.5 超聲C圖像的圖像分割算法37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 焊縫晶粒度的超聲檢測(cè)探頭位姿分析39-45
• 4.1 超聲檢測(cè)探頭位姿控制需求分析39-40
• 4.2 超聲檢測(cè)探頭位姿分析40-43
• 4.2.1 超聲檢測(cè)探頭位姿控制數(shù)學(xué)建模41-42
• 4.2.2 超聲探頭位姿控制算法42-43
• 4.3 超聲探頭位姿控制仿真分析43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第5章 焊縫晶粒度檢測(cè)的超聲信號(hào)分析與處理45-67
• 5.1 超聲信號(hào)的短時(shí)傅里葉變換45-49
• 5.1.1 短時(shí)傅里葉變換在超聲信號(hào)分析中的應(yīng)用46-47
• 5.1.2 超聲信號(hào)分析的窗函數(shù)選擇47-49
• 5.2 超聲信號(hào)的軟件數(shù)字濾波設(shè)計(jì)49-52
• 5.3 焊縫晶粒度的超聲散射檢測(cè)方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證52-65
• 5.3.1 焊縫晶粒度的超聲散射檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置52-53
• 5.3.2 超聲散射檢測(cè)探頭的參數(shù)選擇53-54
• 5.3.3 超聲散射檢測(cè)探頭的增益修正54-55
• 5.3.4 超聲掃查參數(shù)設(shè)置55-59
• 5.3.5 超聲A型波信號(hào)處理59-62
• 5.3.6 超聲A波同超聲C圖像的轉(zhuǎn)換62-63
• 5.3.7 超聲C圖像的圖像分割63
• 5.3.8 焊縫晶粒度的評(píng)價(jià)63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果74

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 沈偉;吳瑞明;劉云峰;;超聲檢測(cè)并聯(lián)機(jī)器人位姿分析研究[J];機(jī)電工程;2015年06期

2 涂春磊;徐志農(nóng);楊辰龍;張余斌;;曲面工件超聲檢測(cè)機(jī)器人誤差補(bǔ)償分析[J];輕工機(jī)械;2011年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張楊;基于聲束分析的超聲檢測(cè)中幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D];浙江大學(xué);2012年

2 李釗;碳纖維復(fù)合材料孔隙率超聲檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：974005