一种基于反距离权重的高分辨力超声频域全聚焦方法

    公开(公告)号:CN115575496A

    公开(公告)日:2023-01-06

    申请号:CN202211211460.X

    申请日:2022-09-30

    Abstract: 本发明属于无损检测领域,提出了一种基于反距离权重的高分辨力超声频域全聚焦方法。使用全聚焦信号采集系统和相控阵探头进行全聚焦信号采集,结合采样频率、声速、探头阵元间距,确定待测区域离散网格点之间的位置关系,构建各点的反距离权重函数,扩展频域成像所用全聚焦信号;对扩展后的全聚焦信号进行傅里叶变换,利用横向和纵向波数计算相应的迁移因子,通过逐层递推获得高分辨力的频域全聚焦图像,最终实现缺陷检出和定量。该方法一定程度上摆脱了频域算法和探头间距带来的横向分辨力的限制,具有分辨力高、图像平滑的优点,对于邻近缺陷有较好的识别能力,具有一定的工程应用前景。

    基于超声阵列底面反射法的各向异性材料损伤评价方法

    公开(公告)号:CN114778676A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210376921.2

    申请日:2022-04-12

    Abstract: 基于超声阵列底面反射法的各向异性材料损伤评价方法,属于材料检测与评价领域。该方法包括以下步骤:基于超声阵列底面反射法采集各向异性材料试样A扫描信号;对不同阵元组合对应信号进行连续小波变换并读取最高近似系数对应声时,计算不同入射角下的纵波声速,并从信号中读取最高幅值;改变超声阵列与试样接触面内旋转角,获取纵波声速、最高幅值随旋转角的分布曲线;对试样在不同损伤程度分别重复上述步骤,建立不同入射角、旋转角下纵波声速、最高幅值与损伤程度之间的关系。该方法可得到各向异性材料纵波声速、最高幅值随入射角、旋转角的三维分布,测试过程简单、重复性好,可实现损伤程度的多参量评价。

    基于单角度楔块的临界折射纵波多材料检测系统及其声速测量方法

    公开(公告)号:CN112903820B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202110058134.9

    申请日:2021-01-16

    Abstract: 基于单角度楔块的临界折射纵波多材料检测系统及其声速测量方法,属于高端装备检测领域。该方法包括以下步骤:设计倾角相同的一发一收楔块,搭建相控阵超声临界折射纵波检测系统;预估待测材料纵波声速范围,计算优化相控阵超声延迟法则,建立纵波声速与临界折射纵波幅值的关系;读取接收信号到达时间并插值处理,计算待测材料纵波声速;确定最优延迟法则,激励和接收临界折射纵波。本发明通过搭建相控阵超声一发一收检测系统,利用单一角度楔块即可实现多种材料或声速变化条件下临界折射纵波检测,不依赖厚度信息,可有效解决板状结构平面内声速测量难题,显著提高检测效率和可靠性,降低检测成本,对发展高端装备检测与表征技术具有重要意义。

    一种提高材料损伤临界折射纵波检测灵敏度的方法

    公开(公告)号:CN112798688B

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202110026059.8

    申请日:2021-01-08

    Abstract: 一种提高材料损伤临界折射纵波检测灵敏度的方法,属于高端装备制造与检测领域。该方法包括以下步骤:根据被检材料和楔块的纵波声速,设计临界折射纵波楔块角度和几何尺寸;采用一发一收方式在不同损伤程度试样的表面激励、接收临界折射纵波;对临界折射纵波信号进行递归定量分析得到递归图,提取递归度、确定率、递归趋势三种特征参数,并做归一化处理;建立其与损伤参数间的对应关系。与仅利用临界折射纵波幅值检测损伤的方法相比,利用递归定量分析对临界折射纵波进行分析后检测结果直观、灵敏度高,实现了损伤的多参数评价,为不同损伤类型区分提供了可能,具有良好的工程应用价值。

    基于阵列超声信号幅值和相位特征加权的缺陷定性检测方法

    公开(公告)号:CN113552218A

    公开(公告)日:2021-10-26

    申请号:CN202110803987.0

    申请日:2021-07-16

    Abstract: 一种基于阵列超声信号幅值和相位特征加权的缺陷定性检测方法,其属于无损检测技术领域。该方法采用相控阵超声检测仪、相控阵超声探头和楔块构成的检测系统,采集包括直接、半跨和全跨模式在内的21种模式波的全矩阵数据;针对待检测区域的每个重建点,同时考虑阵列超声信号中各模式波的幅值和相位特征,分别对21种模式波实施延时叠加处理并筛选最强能量;在此基础上,提取相位信息进行加权成像,给出待测缺陷轮廓特征,从而实现弹性各向异性与各向同性材料中缺陷的定性辨识。该方法可对未知的面积型缺陷和体积型缺陷进行轮廓重建,缺陷判读直观,且定性和定量检测结果准确,具有较广阔工程应用前景。

    基于单角度楔块的临界折射纵波多材料检测系统及其声速测量方法

    公开(公告)号:CN112903820A

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202110058134.9

    申请日:2021-01-16

    Abstract: 基于单角度楔块的临界折射纵波多材料检测系统及其声速测量方法,属于高端装备检测领域。该方法包括以下步骤:设计倾角相同的一发一收楔块,搭建相控阵超声临界折射纵波检测系统;预估待测材料纵波声速范围,计算优化相控阵超声延迟法则,建立纵波声速与临界折射纵波幅值的关系;读取接收信号到达时间并插值处理,计算待测材料纵波声速;确定最优延迟法则,激励和接收临界折射纵波。本发明通过搭建相控阵超声一发一收检测系统,利用单一角度楔块即可实现多种材料或声速变化条件下临界折射纵波检测,不依赖厚度信息,可有效解决板状结构平面内声速测量难题,显著提高检测效率和可靠性,降低检测成本,对发展高端装备检测与表征技术具有重要意义。

    一种基于超声背反射的横观各向同性材料损伤评价方法

    公开(公告)号:CN112444563A

    公开(公告)日:2021-03-05

    申请号:CN202011339798.4

    申请日:2020-11-25

    Abstract: 一种基于超声背反射的横观各向同性材料损伤评价方法,属于高端装备制造领域。利用超声背反射法采集横观各向同性材料等厚板状试样在不同损伤阶段的背反射信号;通过互相关处理计算试样不同方向上的超声波延时及速度,利用模拟退火优化算法反演得到垂直板面方向弹性刚度矩阵,并对其进行Bond变换得到弹性各向同性对称轴方向弹性刚度矩阵;计算弹性模量及各向异性因子,并建立其与试样损伤参数之间的关系。该方法可得到横观各向同性材料不同损伤状态下弹性特征并进行损伤评价,与传统方法相比具有测试精度高、无损、成本低等优势,对力、热、湿、辐照等多种因素导致的损伤都具有良好的应用前景。

    一种基于复合模式全聚焦的裂纹形貌重建方法

    公开(公告)号:CN111855809A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010696063.0

    申请日:2020-07-20

    Abstract: 一种基于复合模式全聚焦的裂纹形貌重建方法,其属于无损检测技术领域。该方法采用相控阵超声检测仪、相控阵超声探头和倾斜楔块构成的相控阵超声检测系统,利用相控阵全矩阵捕捉模块采集包括21种模式波的A扫描信号矩阵;基于费马定理,计算21种模式波在楔块与被检试块界面处的折射点位置,得到被检区域内每种模式波的幅值信号;针对每一个重建点从上述21种模式波中选择能量最强信号;最后,通过复合叠加实现不同取向裂纹的形貌重建。该方法能够利用一套探头楔块组合,通过一次信号采集实现不同取向裂纹形貌重建,进而对裂纹长度、深度和取向精确定量;该方法可嵌入到探伤仪中,实现未知取向裂纹检出与定量,具有较高工程应用前景。

    建立铸造奥氏体不锈钢中铁素体晶粒特征与超声信号特征之间关系的方法

    公开(公告)号:CN106841393B

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201611212839.7

    申请日:2016-12-25

    Abstract: 建立铸造奥氏体不锈钢中铁素体晶粒特征与超声信号特征之间关系的方法,属于超声检测技术领域。该方法包括以下步骤:利用宏观金相法选取铸造奥氏体不锈钢的柱状奥氏体晶粒区,沿垂直于柱状奥氏体晶粒生长方向切取薄板试样;基于电子背散射衍射法测定试样表面的奥氏体晶粒晶体取向分布,并采用超声脉冲回波法测定对应区域的A扫描信号;对上述区域沿厚度方向解剖,基于电子背散射衍射法测定奥氏体和铁素体晶粒的晶体取向分布;选取沿板厚方向为单个奥氏体晶粒的位置,提取铁素体晶粒特征并建立其与声衰减系数之间的关系。该方法避免了奥氏体晶粒弹性各向异性的影响,为微小缺陷和损伤的检测提供支持。

    一种基于超声背散射信号递归定量分析的CFRP孔隙率超声表征方法

    公开(公告)号:CN107356678A

    公开(公告)日:2017-11-17

    申请号:CN201710587946.6

    申请日:2017-07-19

    Abstract: 一种基于超声背散射信号递归定量分析的CFRP孔隙率超声表征方法,其属于无损检测技术领域。该方法采用一套包括超声波探伤仪、延迟块探头及数字示波器构成的超声信号采集系统,采集超声背散射信号并对其进行相空间重构。计算相空间中任意两个时间向量之间的距离,设定参考阈值,获得二维递归矩阵,将其图像化得到递归图(Recurrence Plot,RP)。使用RQA量化指标递归度(Recurrence Rate,RR)对RP图进行定量计算,最终建立CFRP孔隙率P与RR二者之间的相关关系,即RR=aP-1,实现孔隙率的表征。与超声衰减法相比,该方法克服底面回波不存在或较弱时无法表征孔隙率的限制,具有良好的推广前景。

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