超声波引起固体微裂纹局部发热的理论计算

基于微裂纹在超声波作用下的局部发热现象,已形成一种新型无损检测技术,即超声红外检测技术. 然而,迄今为止,尚未建立有效的理论模型对其局部发热机制进行定量计算. 文中从三维弹性动力学方程出发,基于罚函数及界面本构摩擦模型,以节点 -单元法为接触搜索算法,采用有限元数值计算方法,模拟了一含有微裂纹平板中的波动传播过程,并计算了裂纹表面的摩擦生热.     

超声波引起固体微裂纹局部发热的理论计

基于微裂纹在超声波作用下的局部发热现象,已形成一种新型无损检测技术,即超声红外检测技术.然而,迄今为止,尚未建立有效的理论模型对其局部发热机制进行定量计算.文中从三维弹性动力学方程出发,基于罚函数及界面本构摩擦模型,以节点-单元法为接触搜索算法,采用有限元数值计算方法,模拟了一含有微裂纹平板中的波动传播过程,并计算了裂纹表面的摩擦生热.     

超声界面波在充液双金属复合管道中的传播特性分析

随着管道运输行业的发展,复合管道越来越多地应用于机械、能源、化工等领域.利用超声界面波对复合管道的界面位置进行损伤探测成为机械装备超声无损检测研究的新方向.以充液金属复合管道为研究对象,采用多物理场有限元分析软件建立了充液复合管道的有限元模型,利用电信号激励超声界面波,分析了超声界面波在管道中的传播特性,并分析了不同液体对超声界面波的影响.结果表明:与空的复合管道相比,超声界面波在充液复合管道中的传播特性差别明显.在充液双金属复合管道中,超声界面波一部分来自初始激励,另一部分来自液体中激励的超声导波;随着传播的进行,初始激励的超声界面波迁移至固液界面处,形成固-液界面波,并逐渐泄漏至液体中;液体中的超声导波每经过一次管道壁面反射,在固液界面处形成一股新的固-液界面波,从而形成等间隔传播的固-液界面波群组.液体密度影响界面波的能量分布:液体密度越大,界面波能量越分散;液体的纵波波速影响固-液界面波的形成速度:纵波波速越快,固-液界面波形成越快.研究工作和分析结果可为管道损伤检测提供理论依据.     

基于波动法的城市地下管线动态损伤识别

目的解决城市地下管线在运行过程中受到环境腐蚀而发生各种损伤的无损检测定位问题.方法基于弹性应力波在介质中传播理论对城市地下管线进行损伤定位.结合波动理论推导一维杆件在稳态正弦激励和瞬态半正弦激励下的振动解析解,并对弹性应力波在城市地下管线中传播机理进行数值模拟.通过杀死模型周向单元来模拟管线中的损伤,对应力波在带有单裂纹和双裂纹的管线进行数值模拟.结果瞬态半个正弦激励下一维杆件的振动解析解和数值解吻合得较好.由单、双裂纹损伤管线模型输入端入射应力波与反射应力波之间时差计算出的裂缝损伤所在位置与实际预设位置重合.结论波动法可以有效地识别城市地下管线中损伤的位置,为城市管网安全运行提供技术支撑.     

基于超声热波方法的铝合金应力腐蚀裂纹检测与识别

针对飞行器结构中应力腐蚀裂纹的快速高效检测需求,采用超声红外热波方法进行了检测试验研究。在改进WOL铝合金材料应力腐蚀裂纹试件上,改变超声激励位置在裂纹尖端延伸方向并沿裂纹接触面的切线方向上、在裂纹尖端延伸方向并垂直于裂纹接触面上以及在试件开口延伸方向并垂直于裂纹接触面上,获得了不同激励位置下试件的表面温度场分布,通过提取裂纹方向上的线温,实现了对裂纹的定量识别。结果表明:超声红外热波技术能够快速准确地检测到铝合金应力腐蚀裂纹,将超声波激励源布置在裂纹尖端延伸方向并垂直于裂纹接触面上时,能够更好地激发裂纹缺陷。     

多模态超声导波管道检测技术的研究

目前管道检测技术尚难实现大面积、长距离和复杂状态管道的早期裂纹快速检测。而多模态超声导波管道检测技术,利用超声导波,基于小波分析、遗传算法和随机理论,研究激励的方法、信号的采集、分析和管道状态判别的理论和技术,可以实现这一目标。     

非接触超声红外热像技术在裂纹检测中的应用

非接触超声红外热像技术是一种新型无损检测技术,可在无接触条件下实现对材料的检测。介绍了非接触超声红外热像技术的基本原理和特点,并利用非接触超声红外热像技术对一个碳纤维复合材料T形接头和预埋有裂纹缺陷的有机玻璃进行检测,检测出了表面和亚表面裂纹和材料棱角处冲击损伤导致的缺陷,该技术具有一定的检测能力。     

无损检测发展新趋势

本文介绍了目前无损检测领域中射线、超声、磁粉、渗透、涡流等常用技术，以及迅速发展并受人们普遍关注的超声相控阵、激光、红外、微波、磁记忆等检测新技术，并对无损检测技术未来的发展方向进行了探讨。     

基于嵌入式的钢轨超声导波无损检测系统

简单介绍了超声导波的性质、导波传播模式和分析方法以及在无损检测方面的应用。提出设计一款小型基于嵌入式的超声导波无损检测系统,对钢轨中可能出现的裂缝进行探伤。在铁路钢轨的室外恶劣环境下,实现超声导波检测系统的小型化设计。     

超声导波检测技术的发展与应用现状

超声导波技术相较于传统超声检测,其优点在于传播距离远、检测效率高且范围广,因而有着良好的商业前景.如今,超声导波技术在管道无损检测领域已有较为成熟的应用,同时也有学者在其他领域开始了相关的探索工作.本文介绍了超声导波的概念及其传播机理,采用与传统超声对照的方式探讨了超声导波在无损检测领域的应用,并结合该技术在国内外的发展现状对其前景进行了展望.     

脉冲加热红外热成像无损检测的有限元模拟及分析

为了进行定量化的红外无损检测,全面考察脉冲加热－冷却的全过程,更准确地得到红外无损检测过程中各参数对缺陷检测的影响,通过三维有限元分析方法模拟了脉冲加热红外无损检测过程,分析了影响脉冲加热红外无损检测灵敏度的几个参数,找出了脉冲加热红外无损检测对比度变化的规律,为进一步进行定量化红外无损评价打下了基础。     

电磁量测量的一体化传感器仿真分析与设计

单种电磁无损检测方法检测对象较为单一,而且缺陷的定量评估精度和检测的可靠性不高,采用集成化无损检测技术是解决这些问题的有效途径。该文在前期研究基础上,利用脉冲激励频谱成分丰富的优势,将脉冲激励方式引入电磁无损检测领域,深入研究脉冲激励下多种电磁无损检测方法的集成化问题,通过突破多种电磁无损检测方法的原理集成、一体化传感器设计等关键技术,从而在解决传统正弦激励的电磁无损检测技术不足的基础上,进一步拓展和提高集成化电磁无损检测技术的研究领域和理论水平。预期研究成果将进一步推进集成化无损检测技术的发展进程,对于提高大型装备无损检测的效率及缺陷定量评估的精度都具有十分重要的理论意义和实用价值。     

激光在金属中激励超声脉冲的研充

报道了用Q开与YAG激光器在金属中激励超声脉冲,以及激光能量、材料表面状况和材料中人工缺陷对激光激励超声脉冲影响的研究结果,它对于研究激光与物质的相互作用以及将激光超声用于无损检测都是有益的。     

缺陷类型对纤维复合材料力学性能的影响

借助以光激励为激励源的红外检测技术对含缺陷的玻璃纤维复合材料进行了无损检测,同时完成了系列拉伸破坏试验,对试件破坏机制和极限承载力进行了分析.结果表明:无损检测方法能够检测局部未浸透、分层、气泡、皱褶、夹砂、鼓胀6种缺陷,对夹砂缺陷的检测效果最好,对局部未浸透缺陷的检测效果最差,且能够区别夹砂缺陷、鼓胀缺陷、皱褶缺陷和...     

无损检测在增材制造技术中的应用研究进展

 论述了增材制造的特点及增材制造技术在国内外的发展和应用情况;分析了增材制造成型工艺过程中形成缺陷的类型及特征,同时结合各类无损检测方法的应用特点,介绍了针对增材制造制件的超声检测、计算机断层扫描、涡流检测和红外相机测量等多种无损检测方法,以及它们在增材制造制件检测中的适用性和优缺点;提出了未来增材制造制件无损检测应向无损检测新技术的应用、在线检测方法和无损检测方法标准的建立和完善等方向发展。     

陶瓷制品红外热成像无损检测的研究

利用红外热成像测温技术进行陶瓷制品无损检测的研究，并通过计算机数值模拟，用有限元法研究了陶瓷制品红外无损检测的可行性，找出了影响红外无损检测的一些内在因素和外在因素以及红外检测陶瓷制品的一些基本规律，从传热的角度上探讨了红外无损检测的机理，为陶瓷制品的无损检测开辟了一种新的途径。     

浅论压力容器无损检测技术

由于现代工业的不断发展,对产品质量、结构安全、使用可靠性等提出了新的要求,因为无损检测技术具备不破坏试件与检测灵敏度高等优势,因而其应用越来越广泛。本文阐述了无损检测技术的特点,分析了射线检测、超声检测、涡流检测、声发射检测、磁记忆检测、漏磁检测、红外检测等七种常见的压力容器无损检测技术,并对如何选择压力容器无损检测技术进行了探讨。     

半潜式海洋平台肘板中超声导波传播规律研究

半潜式海洋平台肘板连接处裂纹属于典型的变厚度板裂纹,导波在变厚度板中的传播规律非常复杂,为解决肘板连接处裂纹检测的问题,本文拟通过数值计算和仿真的方式探索超声导波的传播规律。在仿真软件中建立肘板节点模型,在肘板上以及X轴方向布置传感器,进行单点激励多点接收信号,通过监测不同距离处的波动情况、导波模态转化和幅值变化等,总结变厚度肘板在有无裂纹情况下导波的传播规律,得出导波在包含裂纹的肘板中幅值和波达时刻发生改变,但传播规律不变的结论。     

含曲率结构裂纹的超声红外热波检测数值仿真

针对含曲率结构中裂纹缺陷的检测,采用数值仿真方法研究了超声红外热波技术的可行性。建立不同曲率含有裂纹缺陷复合材料构件的有限元模型,在超声波的激励作用下,获得了构件表面温度分布图,实现了对裂纹缺陷的检测,并对比分析了构件的曲率对检测结果的影响。结果表明:超声热波方法可以应用于含曲率结构的裂纹缺陷检测,并且结构的曲率越大,检测结果越好。     

基于脉冲涡流热成像的铁磁性构件缺陷检测

针对铁磁性构件损伤探测问题,提出了二维大津法(Ostu)与多尺度形态学梯度边缘检测相结合的方法,该方法基于脉冲涡流热成像的缺陷无损检测技术,处理分析红外图像,得到缺陷边缘特征,用于监测铁磁性构件的健康状态。首先利用脉冲涡流热成像装置对铁磁性构件加热,并使用红外热像仪摄取红外图像;然后利用二维Ostu算法对获得的红外图像进行分割,得到二值缺陷区域,并对其进行连通性计算,从而得到涡流线圈内缺陷区域,提取裂纹缺陷;最后对所得裂纹缺陷进行多尺度形态学梯度边缘检测,并运用物象关系,测量缺陷几何尺寸。构件缺陷试验证明该方法对缺陷边缘检测效果良好,实现了铁磁性构件缺陷的无损检测。