应用量纲分析与热图像的板缺陷深度检测

利用量纲分析与板的红外热图像相结合,提出板缺陷深度的定量检测方法.建立了缺陷板的热分析有限元模型,并由已知实验数据对模型进行验证.在此基础上,分析缺陷与完好处峰值温差时间的影响因数,采用量纲分析推导影响因数与峰值温差时间的对应关系,利用热分析有限元模型仿真数据进行拟合,获得板缺陷深度和半径与峰值温差时间之间的函数关系式,相比于其他定义温差法,提出的方法以峰值温差时间为缺陷特征,更具全面性.结果表明,提出的方法能较为准确地检测板的缺陷深度.     

激光金属成形缺陷在线检测方法及热场仿真

针对激光金属沉积(LMD)增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温扫描检测实验研究。通过缺陷热场仿真分析揭示了红外测温特征峰峰高与裂纹宽度、深度的关系规律。人工裂纹检测实验表明,红外测温仪探头扫过各人工裂纹上方时,测温波形会出现明显增高的特征峰。通过仿真拟合关系式计算的裂纹宽度-温升幅度曲线与实验数据曲线的比较验证了仿真分析结果的正确性。     

基于LS-SVM的超声导波管道缺陷二维重构

针对当前超声导波检测中的缺陷成像技术难点,提出了基于支持向量机的缺陷轮廓重构方法.通过实验和有限元仿真相结合的方式,获得不同大小缺陷的检测信号.采用最小二乘网络学习算法,选取缺陷回波数据作为支持向量机的输入,缺陷轮廓数据作为输出.建立了缺陷回波到缺陷二维轮廓的非线性映射,实现了缺陷轴向宽度和径向深度的二维轮廓重构,并与径向基神经网络重构效果进行了对比.实验结果表明,该方法速度快、精度高、泛化能力好,是管道超声导波定量化、可视化检测的一种可行方法.     

缺陷参数与漏磁信号相互关系的实验研究

为了评价无缝钢管表面缺陷的严重程度,必须估测出缺陷的深度、宽度等参数。文章阐述了漏磁探伤中缺陷参数和漏磁信号的相互关系。通过对实验结果的分析表明：缺陷的深度、宽度及倾角分别与漏磁信号的幅值成一定的函数关系,根据信号的特征可反演出缺陷的大小。     

表面裂纹宽度对漏磁场Y分量的影响

缺陷漏磁场的Ｙ分量是漏磁检测中最常检测的物理量。该文针对前人研究中有关宽度作用的矛盾结论,着眼于表面裂纹的量化检测,从整个场的分布角度,采用有限元方法研究了相同深度（０．２ｍｍ）不同宽度（０．０２～１．０ｍｍ）两维矩形槽的漏磁场Ｙ分量的分布特点,得到了宽度变化时漏磁场的分布规律,提出了如何利用检测到的Ｙ分量获取裂纹宽度信息的方法。给出了宽度对检测中最重要的漏磁场Ｙ分量峰－峰值大小的影响曲线。上述工作有助于全面认识宽度对漏磁场的作用,实现不同宽度、深度的表面裂纹量化检测。     

船用钢板漏磁检测的三维有限元分析

为保证船舶的安全,满足对船用钢板进行定期检测的需要,提出利用漏磁检测钢板缺陷的方法,并对该方法进行了三维有限元分析和实验验证.在ANSYS软件中建立检测传感系统、磁化装置和钢板缺陷的三维模型,进行钢板缺陷附近的磁场分布状态的数值仿真,得出了船用钢板磁化后的磁场分布状态,计算出缺陷与磁场分布之间的对应关系曲线,并对缺陷进行判断.检测实验结果证明有限元计算是可靠的.     

脉冲电磁缺陷检测融合机理研究

针对铁磁性构件表面和下表面缺陷检测的难题,建立了脉冲电磁检测模型,揭示了表面缺陷和下表面缺陷的脉冲漏磁与脉冲磁阻检测相融合的物理机制。仿真与实验结果表明:铁磁性构件表面缺陷存在漏磁,而下表面缺陷主要体现在脉冲磁阻的变化。对于不同深度的铁磁性构件表面缺陷,GMR传感器拾取的脉冲漏磁响应信号的检测结果线性度更好,灵敏度更高;对于不同深度的铁磁性构件下表面缺陷,双侧检测线圈拾取的脉冲磁阻响应特征值与缺陷深度的变化关系呈近似线性增长关系,区分度较大,检测性能更好。     

加工形态对铝合金薄壁件加工变形的影响

针对航空铝合金薄壁件加工变形的问题,采用三维有限元方法,仿真分析加工形态(材料去除率、构件框数和铣削深度)对铝合金薄壁件加工变形的影响,并通过铣削实验对仿真结果的准确性进行验证。研究结果表明:构件长度方向翘曲变形量随着宽度方向材料去除率减小而减小;随着长度方向材料去除率减小,构件宽度方向变形量减小,而长度方向的变形量基本不变;当构件材料去除率大于85%时,材料去除率一致,框数不一致,构件底面翘曲变形量基本一致;当材料去除率小于85%时,同材料去除率的多框体变形比单框体的变形大;随着铣削深度增大,框类件长度和宽度方向变形量都是先增大后减小;模型仿真计算变形量与实验结果较吻合,本研究可为控制薄壁件加工变形提供参考。     

基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真

针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对微观缺陷进行定量检测的问题,在分析基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理的基础上,利用Jiles力磁耦合准则及宛福德的磁性物理学,推导出了磁导率与应力之间的数值关系,并通过ANSYS有限元仿真软件建立了二维力磁耦合模型,研究了微观缺陷深度和宽度对构件表面空间中磁记忆信号的影响规律。仿真结果表明：通过提取磁记忆信号法向分量峰峰值之间的间距可以对微观缺陷的宽度进行定量,提取磁记忆信号法向分量的峰值可以对微观缺陷的深度进行定量。     

声振法混凝土路面的声学特征检测研究

为快速而又有效地进行无损检测(NDT),声振法研究了混凝土路面板声学特征变化的关系．利用有限元方法分析了有、无缺陷混凝土路面板的振动频率和振型,用语音数字信号处理技术,实验研究了试件中缺陷对声学特征的影响．理论和实验结果一致性很好,为用声学特征进行混凝土路面脱空等缺陷无损检测提供了理论和实验依据。