畢業(yè)設計-金屬薄板的超聲蘭姆波無損檢測(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 (實驗過程中，探頭位置不能移動） 。式 ( 1) 中分子部分表示信號的有效能量 ,分母表示信號幅值的均值 , F SHA 是一個無量綱的量。 表 1 一發(fā)一收 波形指數(shù)與孔徑大小的對應關系 孔徑（ mm） 波形指數(shù) 表 2 自發(fā)自收 波形指數(shù)與孔徑大小的對應關系 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 通過對各缺陷采集信號波形指數(shù)變化量進行直線回歸 , 結果表明 Lamb 波波形指數(shù)變化量與缺陷 大小 之間有較好的線性關系 , 所以 , 在 Lamb波檢測中 , 可以用信號波形指數(shù)變 化量來定征 缺陷 程度。 南昌航空大學科技學院 2021 屆學士學位論文 17 參考文獻 [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 — 超聲檢測超聲傳播 模式的實驗研究 . 聲學學報 . 2021 [8] 劉鎮(zhèn)清，劉驍 . 超聲無損檢測的若干新進展 .無損檢測， 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：同濟大學出版社， 1992. [10]應崇福，張守玉，沈建中 .超聲在固體中的散射 .北京：國防工業(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用 .鍋爐壓力容器無損檢測技術 .天津科學出版社， 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)位學者的 研究文獻，如果沒有各位學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。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！ 。感謝我的同學和朋友，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。尤其要強烈感謝我的論文指導老師 — 陳振華老師，他對我進行了無私的指導和幫助，耐心的介紹實驗器材，不厭其煩的幫助進行實驗。 一發(fā)一收方式的 回歸 系數(shù) R=。 南昌航空大學科技學院 2021 屆學士學位論文 15 將試件在缺陷為 、 m、 m、 mm、 、 時采集的實驗數(shù)據(jù)進行時間域截斷處理后由公式 ( 1) ,通過 Matlab 編程 ,可得到波形指數(shù)結果 ( 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 板材無缺陷時時域信號圖 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 南昌航空大學科技學院 2021 屆學士學位論文 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 各缺陷下時域信號圖 實驗數(shù)據(jù)分析 Lamb 波檢測中信號幅值是一個對耦合條件敏感的量 ,為了減小耦合條件帶來的影響 , 人們往往對信號進行幅值歸一化處理 , 然而時域信號的幅值不滿足可加性 ,從理論上講 ,對多分量信號進行幅值歸一化不一定是合理的。 圖 南昌航空大學科技學院 2021 屆學士學位論文 11 采樣率為 50MHz， 改變孔徑大小 ， 通過數(shù)字采樣得的時域信號如圖 所示。實驗的硬件系統(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)一收的方式進行檢測，其中斜探頭一發(fā)一收方式，其它方法實驗原理框圖（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)在還有采用多個換能器組成探頭陣列來激發(fā)和接收 LAMB 波，即采用一個壓電傳感器作為激勵傳感器，用多個壓電傳感器作為接收傳感器，組成多通道 LAMB 波檢測系 統(tǒng)。通過信號發(fā)生器來產(chǎn)生電激勵信號，然后通過換能器底部壓電晶片的逆壓電效應把電激勵信號轉(zhuǎn)化為超聲波信號，之后通過耦合劑進入被測薄板中，由于薄板自由邊界的約束，此時在板中傳播的就已 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把超聲波信號轉(zhuǎn)化為電信號供我們進一步分析。 南昌航空大學科技學院 2021
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