畢業(yè)設(shè)計(jì)-金屬薄板的超聲蘭姆波無損檢測(cè)-全文預(yù)覽
【正文】 屆學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 對(duì)稱型 LAMB波 （ a） 和反對(duì)稱型 LAMB波 （ b） LAMB 波是超聲無損檢測(cè)中最常見的一種導(dǎo)波形式，與常規(guī)超聲的逐點(diǎn)掃查不同， LAMB 波檢測(cè)時(shí)一次掃查一條線，并且收發(fā)探頭可置于試件的同一側(cè)，這在很多場(chǎng)合下是方便的，所以， LAMB 波檢測(cè)對(duì)于薄板檢驗(yàn)具有縱波和橫波難以比擬的快捷、高效的特點(diǎn)，非常適合于大面積板形結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè) [8]。同時(shí)對(duì)于不同類型的 LAMB 波，還有不同的階次，通常用 S0， S1， S2??表示不同的對(duì)稱型 LAMB 波模式 ， A0， A1，A2??表示不同的反對(duì)稱型 LAMB 波模式。在板的某一點(diǎn)上激勵(lì)超聲波，由于超聲波傳播到板的上、下界面時(shí)，會(huì)發(fā)生波形轉(zhuǎn)換。 蘭姆波是超聲波的一種 ， 是板材厚度與透入的聲波波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)在板材中激勵(lì)而成的應(yīng)力波 ，當(dāng)板的上下界面在力學(xué)上自由時(shí)，這種特殊的超聲波就叫 LAMB 波 [10]。制作出人工缺陷 ,采用普通橫波斜探頭做為L(zhǎng)AMB 波激勵(lì)和接收換能器，在薄鋁板板中激發(fā)出 LAMB 波。 本文旨在對(duì)金屬薄板 LAMB 波無損檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究，對(duì) LAMB 波檢測(cè)信號(hào)用Matlab 進(jìn)行分析和處理，從 而對(duì)薄板中的模擬缺陷進(jìn)行無損檢測(cè)。 、夾層等探傷靈敏度較高，并可測(cè)定缺陷的深度和相對(duì)大小。超聲波在固體介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的彈性模量和密度有關(guān)。根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度 （與參考試塊中人工缺陷的反射波幅度作比較），即可測(cè)定缺陷的位置和大致尺寸。 超聲檢測(cè)的原理 超聲波是頻率高于 20 千赫 的機(jī)械波。同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所的劉鎮(zhèn)清對(duì) LAMB 波模式的識(shí)別和相速度檢測(cè)進(jìn)行了研究，在一定程度上識(shí)別出傳播的 LAMB 波模式 [8]。 最近一些年， LAMB 波被廣泛應(yīng)用于各向同性和各向異性材料的機(jī)構(gòu)安全檢測(cè)中。 20 世紀(jì) 80 年代到 90年代初期，人們開始將 LAMB 波技術(shù)應(yīng)用于復(fù)合材料的缺陷檢測(cè)。后來美國(guó)通用電器公司的工程師 首先指出了鋁和鋯的頻散曲線的模式特征可以應(yīng)用于材料無損檢測(cè)。當(dāng)板的上下界面在力學(xué)上自由時(shí)，這種特殊的波就叫 LAMB 波。后人把這種波動(dòng)命名為 LAMB 波以紀(jì)念它的發(fā)現(xiàn)者。 LAMB 波不僅可以用于薄板檢測(cè)，還可以用于各種復(fù)合材料的檢測(cè) 與健康評(píng)價(jià)、用于大型橋梁、壓力容器和輸油汽管道的在線無損檢測(cè)及安全監(jiān)控，以及用于設(shè)計(jì)成全新概念的超聲延遲線等。美國(guó) 材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (ASTM)及宇航材料規(guī)范 (AMS)均提出對(duì)金屬薄板探傷可采用 LAMB 波，但是對(duì)其具體實(shí)施方法卻未涉及 [1]。 LAMB 波是超聲波無損檢測(cè)中最常見的一種導(dǎo)波形式，與常規(guī)超聲的逐點(diǎn)掃查不同， LAMB 波檢測(cè)一次掃查一條線，并且收發(fā)探頭可置于試件的同一側(cè)，這在很多場(chǎng)合下是方便的，所以 LAMB 波檢測(cè) 對(duì)于薄板無損檢測(cè)具有縱波和橫波難以比擬的快捷、高效的特點(diǎn)，非常適合于板形結(jié)構(gòu)的大面積無損檢測(cè)。作為五大常規(guī)無損檢測(cè)技術(shù)之一的超聲波無損檢測(cè)技術(shù)常用來檢測(cè)制件內(nèi)部的缺陷，由于它的檢測(cè)能力強(qiáng)，甚至可以深入幾米深的金屬內(nèi)部，同時(shí)作用于材料的超聲強(qiáng)度有足夠的低，最大作用應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的彈性極限，此外所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)制件以及周圍環(huán)境沒有危害和污染，所以在無損檢測(cè)中應(yīng)用得非常廣泛。Metal Signature of supervisor： 目錄 1 緒論 ......................................................................................................................... 1 研究的背景和意義 ................................................................................... 1 金屬薄板 LAMB 波無損檢測(cè)概況及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 ........... 2 超聲波檢測(cè)信號(hào)的研究 .......................................................................... 3 超聲檢測(cè)的原理 .................................................................................. 3 超聲檢測(cè)的特點(diǎn) .................................................................................. 4 全文的主要工作內(nèi)容 .............................................................................. 4 2 LAMB 波理論及其無損檢測(cè)原理 ................................................................ 5 LAMB 波概述 ............................................................................................... 5 LAMB 波檢測(cè)原理 ..................................................................................... 6 3 LAMB 波無損檢測(cè)系統(tǒng)的組建 ..................................................................... 7 LAMB 波的激發(fā)與接收 ............................................................................ 7 LAMB 波無損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) ................................................................... 8 4 鋁板中模擬缺陷的分析與處理 ................................................................ 10 一發(fā)一收測(cè)缺陷 ..................................................................................... 10 自發(fā)自收測(cè)缺陷 ..................................................................................... 12 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 ......................................................................................... 14 5 結(jié)論 ....................................................................................................................... 16 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 17 致 謝 ..............................
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