本文關(guān)鍵詞：基于頻譜分析的材料表面改性層特性超聲無損表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：利用超聲檢測方法對材料表面改性層特性(如尺度、彈性模量、結(jié)合強度、殘余應(yīng)力等)進行表征是改性層質(zhì)量評價研究的熱點。表面改性層的厚度一般較薄,且存在一個甚至多個異質(zhì)薄層,不同界面的超聲回波相互疊加與干涉,增加了超聲特征參量提取的難度。本文基于多層介質(zhì)中超聲波的傳播特性,通過優(yōu)化超聲檢測方法和設(shè)計實驗參數(shù),建立了一套水浸聚焦脈沖回波超聲檢測及信號處理系統(tǒng),該系統(tǒng)換能器晶片直徑7mm、中心頻率10MHz、聲透鏡曲率半徑5.5mm、水中焦距15。超聲檢測及信號處理系統(tǒng)6mm、換能器在X-Y-Z方向的位移精度0.01 mm,并利用Origin軟件,借助計算機完成對超聲信號的分析與處理。 利用所建立的超聲檢測系統(tǒng)對高溫合金基體上厚度為270-400μm ZrO_2的陶瓷涂層進行了厚度測試,依據(jù)多層介質(zhì)厚度測量的頻譜分析原理,計算出歸一化功率譜周期性極值間的頻率間隔△f,根據(jù)聲速v與頻率間隔Af的關(guān)系式h=v/2△f求得涂層厚度h為400gμm、339μm和277μm,該結(jié)果與金相法測量結(jié)果相符。利用超聲檢測系統(tǒng)對強流脈沖離子束(HIPIB)不同次數(shù)輻照(N=1.10,J_i=300A/cm~2)不銹鋼基體上的Cr_2O_3陶瓷涂層進行了超聲表征,頻譜分析結(jié)果表明,輻照次數(shù)從1次增加到10次,5.371MHz、6.836MHz和8.301MHz頻率的歸一化功率譜峰幅度隨輻照次數(shù)增加,呈現(xiàn)先增大后減小的交替變化,且譜峰幅度起伏程度在低次輻照時較大,在多次輻照時趨于平坦,歸一化功率譜峰幅度的變化與利用Surfcorder SE-3H型輪廓儀測得的表面粗糙度精度倒數(shù)(1/R)的變化趨勢一致。研究認為,表面涂層厚度和輻照改性層特性的超聲無損表征為材料表面改性層質(zhì)量評價提供了很好的途徑。
【關(guān)鍵詞】：超聲無損表征 表面涂層 輻照改性層 頻譜分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH878
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-30
• 1.1 超聲波在無限介質(zhì)中的傳播8-15
• 1.1.1 超聲波波動方程及其解8-10
• 1.1.2 超聲波波動特性10-11
• 1.1.3 超聲波的衰減11-15
• 1.2 超聲波在半無限分界面的反射和透射15-16
• 1.3 超聲波在多層介質(zhì)中的反射和透射16-21
• 1.4 多層介質(zhì)超聲信號頻譜分析技術(shù)21-28
• 1.4.1 頻譜分析21-22
• 1.4.2 快速傅立葉變換及其性質(zhì)22-24
• 1.4.3 頻譜分析表征多層介質(zhì)特性的理論依據(jù)24-28
• 1.5 本論文研究目的和研究內(nèi)容28-30
• 1.5.1 研究目的28-29
• 1.5.2 研究內(nèi)容29-30
• 2 材料表面改性層超聲無損表征實驗系統(tǒng)30-36
• 2.1 材料表面改性層超聲無損表征的難點30
• 2.2 實驗系統(tǒng)的建立30-34
• 2.2.1 檢測方法的確定30-31
• 2.2.2 實驗參數(shù)的選擇31-33
• 2.2.3 信號處理方法的選擇33-34
• 2.3 超聲檢測系統(tǒng)34-36
• 3 表面涂層厚度超聲無損表征36-44
• 3.1 實驗條件36-38
• 3.2 實驗結(jié)果與討論38-43
• 3.3 結(jié)論43-44
• 4 強流脈沖離子束輻照材料表面改性層特性的超聲無損表征44-55
• 4.1 實驗條件44
• 4.2 實驗結(jié)果與討論44-54
• 4.3 結(jié)論54-55
• 5 總結(jié)55-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況61-62
• 致謝62-63
• 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書63

【引證文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙揚;超聲體波聲壓反射系數(shù)譜表征表面涂層研究[D];大連理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 朱紅蓮;基于小波變換和支持向量機的超聲缺陷檢測研究[D];南京信息工程大學(xué);2011年

2 崔春生;新型石油井下動態(tài)參數(shù)測試技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2007年

3 嚴雪艷;軟組織超聲散射子濃度估計方法研究[D];陜西師范大學(xué);2010年

4 秦昕;儲糧害蟲活動聲信號特征研究[D];陜西師范大學(xué);2012年

5 閆曉敏;基于超聲波頻譜分析研究軟物質(zhì)凝膠的形成過程[D];陜西師范大學(xué);2012年

6 吳迪;等離子噴涂Al/BN可磨耗封嚴涂層孔隙狀況超聲表征[D];大連理工大學(xué);2013年

7 胡志雄;涂覆型雷達吸波涂層厚度超聲測量原理及裝置[D];大連理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于頻譜分析的材料表面改性層特性超聲無損表征，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：422030