畢業(yè)設(shè)計(jì)-金屬薄板的超聲蘭姆波無(wú)損檢測(cè)(文件)
【正文】 圓孔，采用中心頻率為 的 K2 斜探頭一只，探頭距端面 140mm，通過耦合劑耦合在 3mm 的鋁板上，探頭在鋁板上的位置 如圖 所示 (實(shí)驗(yàn)過程中，探頭位置不能移動(dòng)） 。式 ( 1) 中分子部分表示信號(hào)的有效能量 ,分母表示信號(hào)幅值的均值 , F SHA 是一個(gè)無(wú)量綱的量。 表 1 一發(fā)一收 波形指數(shù)與孔徑大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系 孔徑（ mm） 波形指數(shù) 表 2 自發(fā)自收 波形指數(shù)與孔徑大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系 孔徑（ mm） 波形指數(shù) （ a） （ b） 圖 一發(fā)一收（ a） 、 自發(fā)自收（ b） 波形指數(shù) 變化量的直線回歸 通過對(duì)各缺陷采集信號(hào)波形指數(shù)變化量進(jìn)行直線回歸 , 結(jié)果表明 Lamb 波波形指數(shù)變化量與缺陷 大小 之間有較好的線性關(guān)系 , 所以 , 在 Lamb波檢測(cè)中 , 可以用信號(hào)波形指數(shù)變 化量來(lái)定征 缺陷 程度。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 17 參考文獻(xiàn) [1]蔣福棠，何雙起，沈 建中 .蘭姆波探傷中一些問題的探討 [J].材料工程， 1996 [2]GB210880薄鋼板蘭姆波探傷法 . [3]GB865188金屬板材超聲板波探傷方法 . [4]QJ126987金屬薄板蘭姆波探傷方法 . [5] . On the Waves in an Elastic Plate. Proceedings of the Royal Society of London [6]超聲波探傷編寫組 .超聲波探傷 [M].北京：電力工業(yè)出版社， 1980 [7] 劉鎮(zhèn)清 ,黃瑞菊 . 薄板聲 — 超聲檢測(cè)超聲傳播 模式的實(shí)驗(yàn)研究 . 聲學(xué)學(xué)報(bào) . 2021 [8] 劉鎮(zhèn)清，劉驍 . 超聲無(wú)損檢測(cè)的若干新進(jìn)展 .無(wú)損檢測(cè)， 2021 [9][美 ]阿肯巴赫著 .徐植信，洪錦如譯 .彈性固體中波的傳播 .上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 1992. [10]應(yīng)崇福，張守玉，沈建中 .超聲在固體中的散射 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1994. [11]李家偉，云慶華等主編 .蘭姆波及其在薄板探傷中的應(yīng)用 .鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù) .天津科學(xué)出版社， 1985. [12]Demma,A.,Cawley,P.,Lowe,M., Reflection of Guided Waves fromNotches in Pipes:a Guide for Interpreting Corrosion Measurements,NDTamp。本文引用了數(shù)位學(xué)者的 研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！ 。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師 — 陳振華老師，他對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，耐心的介紹實(shí)驗(yàn)器材，不厭其煩的幫助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 一發(fā)一收方式的 回歸 系數(shù) R=。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 15 將試件在缺陷為 、 m、 m、 mm、 、 時(shí)采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間域截?cái)嗵幚砗笥晒?( 1) ,通過 Matlab 編程 ,可得到波形指數(shù)結(jié)果 ( 表 1，表 2) ,將不同缺陷狀態(tài)下 Lamb 波波形指數(shù)的變化量做為定征缺陷的數(shù)字參量 ,圖 是波形指數(shù)變化量與缺陷深度之間的關(guān)系 。 0 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0050010001500202125000 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 005001000150020212500 板材無(wú)缺陷時(shí)時(shí)域信號(hào)圖 板材缺陷 0 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0050010001500202125000 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 005001000150020212500 板材缺陷 板材缺陷 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 14 0 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0050010001500202125000 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 005001000150020212500 板材缺陷 板材缺陷 0 1000 2021 3000 4000 5000 6000 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 005001000150020212500 板材缺陷 圖 板材 各缺陷下時(shí)域信號(hào)圖 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 Lamb 波檢測(cè)中信號(hào)幅值是一個(gè)對(duì)耦合條件敏感的量 ,為了減小耦合條件帶來(lái)的影響 , 人們往往對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅值歸一化處理 , 然而時(shí)域信號(hào)的幅值不滿足可加性 ,從理論上講 ,對(duì)多分量信號(hào)進(jìn)行幅值歸一化不一定是合理的。 圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 11 采樣率為 50MHz， 改變孔徑大小 ， 通過數(shù)字采樣得的時(shí)域信號(hào)如圖 所示。實(shí)驗(yàn)的硬件系統(tǒng)組成如圖 所示。本文分別采用中心頻率為 的斜探頭以自發(fā)自收、一發(fā)一收的方式進(jìn)行檢測(cè)，其中斜探頭一發(fā)一收方式，其它方法實(shí)驗(yàn)原理框圖（圖 ）類似。而所謂的垂直耦合法即用超聲縱波直探頭垂直耦合在被測(cè)板形件表面發(fā)射超聲波，這種方法也被稱為聲 — 超聲方法?，F(xiàn)在還有采用多個(gè)換能器組成探頭陣列來(lái)激發(fā)和接收 LAMB 波，即采用一個(gè)壓電傳感器作為激勵(lì)傳感器，用多個(gè)壓電傳感器作為接收傳感器，組成多通道 LAMB 波檢測(cè)系 統(tǒng)。通過信號(hào)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生電激勵(lì)信號(hào)，然后通過換能器底部壓電晶片的逆壓電效應(yīng)把電激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)化為超聲波信號(hào)，之后通過耦合劑進(jìn)入被測(cè)薄板中，由于薄板自由邊界的約束，此時(shí)在板中傳播的就已 經(jīng)是 LAMB 波了，最后通過接收換能器底部壓電晶片的正壓電效應(yīng)把超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)供我們進(jìn)一步分析。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2021
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