超声导波检测对接焊缝缺陷试验研究

应用超声导波技术快速扫查的特点对预制缺陷的焊缝进行检测试验，运用导波的直线和旋转角度扫描方式分别对12mm厚V型与16mm厚X型坡口对接焊缝中4种不同类型的缺陷进行探测。所采用的多功能超声检测设备的声定位装置对斜探头和缺陷位置定位。试验表明，在一定的条件下激励导波，能检出不同缺陷的位置和大小，检测结果直观，对实际焊缝缺陷检测具有指导意义。     

分离谱处理方法在L(0,2)模式超声导波管道检测中的应用

超声导波无损检测技术在管道检测过程中,由于超声导波存在频散和多模式特征,其遇到管道边界和不规则缺陷通常会发生模式转换,导致检测信号分辨率降低。为了将L(0,2)模式导波与其他模式导波分离,提升检测信号分辨率,提出使用分离谱处理方法处理L(0,2)模式超声导波检测信号。在分析该方法工作原理的基础上,优化了其滤波器参数,处理管道不同周向缺陷的检测信号,以信噪比和缺陷杂波比为标准,选择了具有最佳分离效果的SSP信号重组方法。研究结果表明：SSP可以将L(0,2)模式导波与其他模式导波分离,并只保留L(0,2)模式导波;与处理前信号相比,分离谱处理方法信号的分辨率得到了提升,信噪比和缺陷杂波比分别提高了约1.08倍和4.39倍。     

金属柱状体工件内缺陷超声检测的特征分析

超声技术是检测金属柱状体工件内部缺陷的常用方法,但是在缺陷的重构和类型识别方面还缺乏有效的方法。针对超声检测金属柱状体工件内部缺陷的情况,研究单个圆周截面上360°检测得到回波信号特征的分布规律。为了深入全面地分析规律普遍性,采用ansys仿真软件得出不同情况下仿真回波信号,并经证实仿真回波有效;结合实际的缺陷类型和缺陷回波特点,分析了不同位置圆形、椭圆形、矩形缺陷的仿真回波信号幅值和时间延时的规律,为进一步的缺陷识别和重构奠定基础。     

基于超分辨率超声图像的缺陷量化方法

以相位相干多信号分类(phase-coherent multiple signal classification, PC-MUSIC)方法为例,研究基于超分辨率超声图像的缺陷量化方法。利用全矩阵采集方法从被测对象获取超声阵列数据,对数据进行时域预处理,提取缺陷散射信号;利用PC-MUSIC方法处理缺陷散射信号,获取超分辨率超声图像;分析超声图像特征,提取横向强度曲线,定义-6 dB主瓣宽度作为缺陷的评估长度。搭建实验系统,选择铝试块作为被测对象,在其内部加工1个长度为10 mm的刻槽作为缺陷。实验结果表明,在信号子空间维度选择合适的情况下,PC-MUSIC方法能够准确评估缺陷长度,误差在10%以内。     

7B04铝合金孔壁超声振动抛光抗疲劳性能分析

针对7B04铝合金孔结构机加质量差、易腐蚀的问题,采用超声振动抛光技术,对原始机加孔和腐蚀孔分别进行了抛光处理,旨在改善和提高7B04铝合金原始机加孔和腐蚀孔的表面完整性。从孔壁处理前后的表面形貌和粗糙度变化情况可知:超声振动抛光可有效去除表面加工刀痕,去除腐蚀产物,同时表面粗糙度降低了43%以上,孔壁局部应力集中系数降低了24%以上,这有利于提高孔的抗疲劳性能。超声振动抛光技术为飞机孔结构的加工和维修提供了新的思路和方法。     

基于非负矩阵分解的电磁超声系统优化研究

针对孤立脉冲群电磁超声系统信号特征容易被噪声淹没的问题,提出基于改进的非负矩阵分解（INMF）优选特征的支持向量机（SVM）方法．首先,用3种不同的方法提取高维特征;其次,用NMF方法实现特征降维,并保证降维结果的唯一性,避免对特征的直接选择;最后,应用支持向量机方法对降维特征进行分类．对孤立脉冲群电磁超声系统采集的4种信号特征进行提取、选择和分类,实验结果表明：INMF方法能有效提取微弱信号的特征,减少运算量,提高电磁超声系统特征采集的准确率．     

一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路设计

通过对超声换能器的工作原理分析,设计了一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路。驱动电路由功率放大器、脉冲变压器及一定的补偿电路组成;回波检测电路由前置放大器、带通滤波器和自动电平控制电路组成。试验结果显示,此电路性能良好,能明显提高超声换能器的测距范围。     

让我国超声电机技术走向世界——记国家技术发明奖获得者赵淳生院士

赵淳生教授,中国科学院院士,南京航空航天大学博士生导师。长期从事机械设计及理论领域科研和教学工作,是我国振动工程及其振动利用技术方面的专家,我国超声电机技术研究的开拓者。他共获国家级和省部级科技奖17项,其中国家发明二等奖1项、国家科技进步三等奖1项、国家技术发明四等奖1项、国防科技一等奖1项、其他省部级科技进步二等奖8项、三等奖5项。发表著、译作3部,学术论文200多篇,获得并公开的国家专利29项,其中发明专利22项。赵淳生多次被评为江苏省优秀科技工作者、国防系统先进工作者、江苏省十大杰出专利发明人,并于2005年当选为中国科学院院士。     

一种多波束接收阵的分析与设计

提出了一种用于接收的多波束半球阵的设计方法.基阵由均匀布放在半球圆周上的5个半波阵子压电换能器组成,阵元间采用“接力”式的工作方式,形成5个并行波束,实现波束对半空间的全向覆盖,并可实现对目标方位的粗略估计.制作出换能器及基阵硬件,通过水池实验验证了该方法的有效性.     

2A12铝合金焊接接头超声冲击处理前后拉伸性能分析

为克服铝合金薄板焊接接头强度偏低、韧性不足的缺点,用ER5356焊丝对不同厚度的2A12铝合金板材进行了手工氩弧焊接,并采用超声冲击处理对焊接接头进行全覆盖强化处理。采用金相显微镜观察了处理和未处理焊接接头的显微组织结构,对接头的力学性能进行了测试分析,分析了超声冲击处理改善2A12铝合金焊接接头力学性能的机理。结果表明：铝合金焊接接头经超声冲击强化处理后,6 mm和4 mm厚板材对接接头的抗拉强度分别提高了17.4%和23.7%,延伸率分别提高了28%和44%,焊缝表层组织得到明显细化。分析认为：晶粒大幅细化、组织致密化和缺陷减少,是超声冲击处理改善铝合金焊接接头抗拉伸性能的主要原因。