板材結構大量應用于船舶制造中,焊接是板材連接的主要工藝手段,焊縫質(zhì)量好壞直接影響船舶航行的安全性,也是保障船舶制造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。而焊縫在焊接過程中不可避免地會產(chǎn)生缺陷,對焊縫缺陷實施有效檢測與成像是焊縫質(zhì)量的重要保障手段。超聲相控陣檢測技術已經(jīng)廣泛應用于該類焊縫的檢測,但由于該項技術在超聲激勵方式和數(shù)據(jù)接收方法存在的局限,無法接收到缺陷更加豐富的信息;而基于全矩陣全聚焦的成像方法盡管可以獲取缺陷豐富的回波信息,但接收數(shù)據(jù)量太大,制約了數(shù)據(jù)處理的實時性。同時,這些檢測方法一般采用脈沖超聲波激勵,相同激勵電壓下的回波信噪比較小,不利于缺陷的量化評估。為此,論文以編碼超聲波作為信號載體,將基于有限新息率的稀疏采樣方法應用于數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),極大地減少了采集數(shù)據(jù)量�？紤]到稀疏數(shù)據(jù)在重構時的時效性問題,將其在FPGA上實現(xiàn),以提高參數(shù)重構實時性,并利用稀疏數(shù)據(jù)重構參數(shù)對缺陷進行了可視化成像,為板材焊縫缺陷檢測提供新的方法。論文歸納和總結了板材焊縫缺陷無損檢測方法和技術現(xiàn)狀,對其特點進行了分析,針對目前超聲檢測與成像方法技術的局限性,確定了本論文的研究思路和總體構架。介紹了編碼超聲缺陷檢測原理,研究... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 板材焊縫缺陷超聲檢測方法及研究現(xiàn)狀
    1.3 超聲檢測信號稀疏采樣方法研究現(xiàn)狀
    1.4 超聲成像方法研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 板材焊縫超聲檢測原理與方法
    2.1 板材焊縫脈沖超聲檢測原理與方法
        2.1.1 板材焊縫缺陷種類
        2.1.2 板材焊縫缺陷檢測方法
        2.1.3 板材焊縫缺陷脈沖超聲檢測原理與方法
    2.2 板材焊縫編碼超聲檢測原理
        2.2.1 編碼激勵超聲檢測原理
        2.2.2 編碼序列的設計
        2.2.3 脈沖壓縮方法
        2.2.4 編碼超聲稀疏采樣原理
    2.3 小結
第三章 稀疏數(shù)據(jù)聲學特征參數(shù)重構與FPGA實現(xiàn)方法研究
    3.1 編碼超聲信號稀疏數(shù)據(jù)特征參數(shù)重構方法
    3.2 FPGA設計原理
        3.2.1 FPGA開發(fā)環(huán)境
        3.2.2 FPGA開發(fā)流程
    3.3 稀疏數(shù)據(jù)特征參數(shù)重構的FPGA算法及實現(xiàn)
    3.4 特征參數(shù)重構FPGA算法驗證與分析
    3.5 小結
第四章 基于稀疏數(shù)據(jù)特征的全聚焦成像方法
    4.1 全聚焦成像方法原理
        4.1.1 全矩陣采集
        4.1.2 全聚焦方法
    4.2 焊縫缺陷全聚焦成像方法
    4.3 基于稀疏數(shù)據(jù)的全聚焦成像方法
    4.4 成像仿真結果與分析
        4.4.1 成像仿真參數(shù)設定
        4.4.2 稀疏數(shù)據(jù)和常規(guī)數(shù)據(jù)全聚焦成像仿真對比
    4.5 小結
第五章 成像系統(tǒng)檢測試驗與結果分析
    5.1 成像試驗系統(tǒng)搭建
    5.2 超聲信號稀疏數(shù)據(jù)特征參數(shù)重構的性能驗證與分析
    5.3 成像系統(tǒng)在焊縫缺陷檢測中的性能驗證與分析
    5.4 小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其他科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]復合鋼板對接焊縫TOFD檢測技術研究[J]. 陳心一.  石油和化工設備. 2019(05)
[3]超聲無損檢測技術在金屬材料焊接缺陷檢測中的應用[J]. 馬俊.  中國金屬通報. 2019(03)
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[6]焊縫缺陷高度超聲測量的分析[J]. 甘志云,李江,劉貴吉,劉程.  無損檢測. 2018(06)
[7]鋼焊縫全聚焦法檢測應用演示[J]. 李衍.  無損探傷. 2018(01)
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博士論文
[1]醫(yī)學超聲成像中的編碼激勵技術及其性能優(yōu)化的研究[D]. 傅娟.華南理工大學 2014

碩士論文
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[2]基于FRI的超聲信號稀疏采樣硬件實現(xiàn)方法研究[D]. 江洲.江蘇大學 2017
[3]奧氏體不銹鋼焊縫超聲TOFD檢測的關鍵技術研究[D]. 張翀.南昌航空大學 2016
[4]超聲回波參數(shù)估計及其在管道缺陷檢測中的應用[D]. 邵勇華.江蘇大學 2016
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[6]超聲相控陣成像系統(tǒng)設計技術研究[D]. 吳朕.南京航空航天大學 2015
[7]基于全采樣數(shù)據(jù)的缺陷三維重建方法研究[D]. 王常璽.哈爾濱工業(yè)大學 2015
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[9]環(huán)形焊縫自動化在線超聲TOFD成像檢測技術的研究[D]. 陳紅贏.浙江大學 2015
[10]基于FRI的超聲波低頻成像[D]. 林偉毅.華南理工大學 2013



本文編號：3688933