本文關(guān)鍵詞：基于超聲導(dǎo)波的板狀構(gòu)件缺陷聚焦成像方法對(duì)比研究

  更多相關(guān)文章： 超聲導(dǎo)波 相控聚焦 時(shí)間反轉(zhuǎn) 合成孔徑 缺陷成像

【摘要】：隨著我國(guó)電力需求日益增長(zhǎng),電廠重要設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤其重要�；诔晫�(dǎo)波陣列的缺陷成像技術(shù),能夠快速、直觀地檢測(cè)電廠設(shè)備缺陷,是一項(xiàng)很有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。對(duì)不同缺陷成像方法進(jìn)行對(duì)比,找到適合電廠設(shè)備缺陷檢測(cè)的陣列聚焦成像方法,對(duì)電廠設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文基于超聲導(dǎo)波環(huán)形傳感器陣列對(duì)電站板狀構(gòu)件中的缺陷成像方法進(jìn)行了對(duì)比研究,主要的研究工作如下：首先,為獲得鋼板內(nèi)導(dǎo)波傳播速度,根據(jù)納維波動(dòng)方程推導(dǎo)并計(jì)算了鋼板導(dǎo)波的群速度頻散曲線；對(duì)相控聚焦成像方法、時(shí)間反轉(zhuǎn)方法、合成孔徑聚焦成像方法的機(jī)理、過(guò)程進(jìn)行分析與推導(dǎo),并推導(dǎo)出各成像方法的波場(chǎng)重建算法。其次,開(kāi)發(fā)了一套用于板狀構(gòu)件的超聲導(dǎo)波缺陷檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了Ao模態(tài)的頻率優(yōu)化,并基于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鋼板內(nèi)的裂紋缺陷檢測(cè)；為了更加準(zhǔn)確地對(duì)比成像方法的不同,建立了與實(shí)驗(yàn)鋼板同參數(shù)的有限元模型,對(duì)比鋼板實(shí)驗(yàn)信號(hào)與模擬信號(hào)的缺陷特征量,結(jié)果表明有限元模擬能夠有效反映缺陷特征并降低其他因素影響。最后,建立了鋼板單缺陷與多缺陷有限元模型,在有限元模型基礎(chǔ)上分別對(duì)相控聚焦、時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦、合成孔徑聚焦成像方法進(jìn)行缺陷檢測(cè)的模擬；利用提取的模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)了三種方法的缺陷成像,并從工作方式、聚焦效果、缺陷定位、成像質(zhì)量方面對(duì)三種成像方法進(jìn)行對(duì)比；利用成像矩陣強(qiáng)度分布情況對(duì)對(duì)比結(jié)果進(jìn)行分析。對(duì)比結(jié)果表明：針對(duì)單缺陷,三種成像方法都能很好地進(jìn)行定位與成像；針對(duì)多缺陷,三種成像方法能夠?qū)鼒?chǎng)缺陷進(jìn)行定位與成像,但對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)缺陷定位與成像存在著偏移；三種成像方法中,合成孔徑對(duì)缺陷的聚焦成像效果最好,更適合鋼板中缺陷的檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：超聲導(dǎo)波 相控聚焦 時(shí)間反轉(zhuǎn) 合成孔徑 缺陷成像
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM621;TB559
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 超聲導(dǎo)波傳播特性及缺陷成像方法14-23
• 2.1 超聲導(dǎo)波傳播特性14-16
• 2.2 超聲導(dǎo)波相控聚焦方法16-18
• 2.2.1 超聲導(dǎo)波相控聚焦原理16-17
• 2.2.2 相控聚焦波場(chǎng)重建方法17-18
• 2.3 超聲導(dǎo)波時(shí)間反轉(zhuǎn)方法18-20
• 2.3.1 超聲導(dǎo)波時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦方法原理18-19
• 2.3.2 時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦波場(chǎng)重建方法19-20
• 2.4 超聲導(dǎo)波合成孔徑成像方法20-21
• 2.4.1 超聲導(dǎo)波合成孔徑成像方法20-21
• 2.4.2 合成孔徑聚焦波場(chǎng)重建方法21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第3章 鋼板實(shí)驗(yàn)及有限元模擬研究23-35
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置23-25
• 3.1.1 超聲導(dǎo)波缺陷檢測(cè)系統(tǒng)23-24
• 3.1.2 傳感器陣列24-25
• 3.2 超聲導(dǎo)波實(shí)驗(yàn)研究25-29
• 3.2.1 傳感器頻率優(yōu)化實(shí)驗(yàn)25-28
• 3.2.2 鋼板缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)28-29
• 3.3 鋼板缺陷檢測(cè)模擬研究29-34
• 3.3.1 鋼板有限元模型29-31
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果對(duì)比研究31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 缺陷聚焦成像方法對(duì)比研究35-69
• 4.1 鋼板缺陷模型35-38
• 4.2 鋼板缺陷成像38-58
• 4.2.1 相控聚焦成像38-48
• 4.2.2 時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦成像48-54
• 4.2.3 合成孔徑聚焦成像54-58
• 4.3 成像結(jié)果對(duì)比研究58-67
• 4.3.1 聚焦效果對(duì)比研究58-61
• 4.3.2 定位準(zhǔn)確性對(duì)比研究61-64
• 4.3.3 成像效果對(duì)比研究64-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 鄧菲;吳斌;何存富;;基于時(shí)反導(dǎo)波檢測(cè)的管道缺陷圓周定位研究[J];聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版);2008年01期

2 孫寶申,沈建中;合成孔徑聚焦超聲成像(二)[J];應(yīng)用聲學(xué);1993年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊齊;金屬薄板的超聲導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)[D];武漢科技大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：553190