激光超聲由于其良好的指向性、相干性,在缺陷檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。本文重點(diǎn)對(duì)激光超聲缺陷信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析研究,提取特征量,實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷深度的定量表征。采用EMD對(duì)激光超聲信號(hào)去噪時(shí),發(fā)現(xiàn)在處理反射波信號(hào)時(shí)出現(xiàn)了嚴(yán)重的模態(tài)混疊現(xiàn)象,導(dǎo)致去噪后的信號(hào)出現(xiàn)失真現(xiàn)象,分析導(dǎo)致模態(tài)混疊現(xiàn)象的原因,并通過查閱文獻(xiàn),結(jié)合激光超聲信號(hào)的特點(diǎn)針對(duì)EMD去噪進(jìn)行了改進(jìn),將其與小波包去噪相結(jié)合,改進(jìn)后的EMD去噪過程較好的保留了原始信號(hào)的特征與細(xì)節(jié),克服了模態(tài)混疊現(xiàn)象帶來的失真情況。然后對(duì)去噪后的信號(hào)進(jìn)行了時(shí)頻分析處理:（1）采用傅里葉變換對(duì)透射波信號(hào)進(jìn)行處理,選取頻域中的峰值進(jìn)行繪圖,得到隨著缺陷深度的增加,選取區(qū)域的峰值呈現(xiàn)近似線性減小,并與仿真數(shù)據(jù)的變化結(jié)果一致,通過擬合得到關(guān)于上述區(qū)域的表達(dá)式,并通過對(duì)未知信號(hào)的識(shí)別,表明此方法具有可行性。（2）采用小波包對(duì)反射回波以及透射波信號(hào)進(jìn)行頻帶能量分析,選擇DB8小波基對(duì)激光超聲缺陷信號(hào)進(jìn)行8層小波分解,得到頻帶能量分布與缺陷深度之間的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上,提出了小波包能量變化率指標(biāo),當(dāng)缺陷深度在0.6mm以下,反射波在S80、S81頻帶上的小波包能量變化率隨... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及每一部分的器件選型構(gòu)建激光超聲無(wú)

面?zhèn)鞑サ倪^程中，會(huì)遇到缺陷而使一部分聲波反射回來，這種情況下產(chǎn)生的信號(hào)為反射波信號(hào)，與缺陷相互作用后形成的信號(hào)為反射回波信號(hào)，圖 2.3 即為實(shí)驗(yàn)過程的側(cè)面示意圖，圖 2.4 即為所接收到的反射波信號(hào)，橢圓中的信號(hào)即為反射回波信號(hào)。超聲傳感器 A線光源 S缺陷頂端B點(diǎn)wd圖 2.3 實(shí)驗(yàn)過程側(cè)面示意圖 圖 2.4 反射波信號(hào)圖（d=0.7mm）激光源 S 與探頭 A 的位置分別在缺陷 B 的兩側(cè)時(shí)，激光激勵(lì)產(chǎn)生的瑞利波在物體近表面?zhèn)鞑サ倪^程中，會(huì)透過缺陷傳到缺陷的另一端，探頭在這一側(cè)接收到的信號(hào)為透

透射波信號(hào)圖（d=0.7mm）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于小波包能量變化率的激光超聲處理[J]. 宋潮,鄭賓,郭華玲,劉輝,侯靜.  中國(guó)測(cè)試. 2017(11)
[2]先進(jìn)超聲檢測(cè)技術(shù)的研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 周正干,孫廣開.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[3]激光超聲的小波包能量分析[J]. 宋潮,鄭賓,郭華玲,劉輝,侯靜.  光電工程. 2017(06)
[4]激光激發(fā)表面波與亞表面缺陷作用的理論研究[J]. 金磊,王威,潘永東.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]SiCp/Al復(fù)合材料增強(qiáng)體分布均勻性超聲成像方法[J]. 孫廣開,周正干.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]激光超聲技術(shù)在先進(jìn)復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 孫廣開,周正干,陳曦.  失效分析與預(yù)防. 2016(05)
[7]基于Hilbert變換的激光超聲波成像技術(shù)在缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 曾偉,王海濤,田貴云,方凌,汪文.  中國(guó)激光. 2014(05)
[8]爆破振動(dòng)信號(hào)的提升小波包分解及能量分布特征[J]. 路亮,龍?jiān)?謝全民,李興華,紀(jì)沖,趙長(zhǎng)嘯.  爆炸與沖擊. 2013(02)
[9]爆破震動(dòng)與巖石破裂微震信號(hào)能量分布特征研究[J]. 朱權(quán)潔,姜福興,于正興,尹永明,呂壘.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解中的模態(tài)混疊問題[J]. 胡愛軍,孫敬敬,向玲.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2011(04)

博士論文
[1]復(fù)合材料機(jī)體成本計(jì)算方法及其在飛機(jī)綜合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 尹海蓮.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]復(fù)合材料構(gòu)件的超聲無(wú)損檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王洪博.北京理工大學(xué) 2014
[3]EMD算法研究及其在信號(hào)去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[4]金屬材料表面缺陷及殘余應(yīng)力的激光超聲無(wú)損檢測(cè)研究[D]. 石一飛.南京理工大學(xué) 2009
[5]激光熱彈超聲體力源和對(duì)應(yīng)波形的數(shù)值研究[D]. 王紀(jì)俊.南京理工大學(xué) 2008
[6]激光聲表面波用于金屬表面缺陷無(wú)損檢測(cè)的研究[D]. 嚴(yán)剛.南京理工大學(xué) 2007
[7]激光聲表面波及其探測(cè)表面缺陷的機(jī)理研究[D]. 關(guān)建飛.南京理工大學(xué) 2006
[8]金屬管狀材料中脈沖激光熱彈激發(fā)超聲的有限元數(shù)值模擬研究[D]. 何躍娟.南京理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于小波理論的靶場(chǎng)聲信號(hào)分析方法研究[D]. 孫萍萍.西安工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于小波包分析的激光超聲缺陷信號(hào)處理方法研究[D]. 侯靜.中北大學(xué) 2017
[3]基于改進(jìn)的Wigner-Ville時(shí)頻分析的城軌列車車輪不圓檢測(cè)方法研究[D]. 王曉龍.南京理工大學(xué) 2017
[4]橋梁下部結(jié)構(gòu)病害分析及檢測(cè)加固措施研究[D]. 吳進(jìn)軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[5]基于激光超聲技術(shù)的層合結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)方法研究[D]. 朱倩.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]基于光聲放大的接觸式激光超聲成像關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 胡國(guó)星.南京航空航天大學(xué) 2016
[7]魏格納分布的對(duì)數(shù)不確定性關(guān)系[D]. 曹玉靜.北京理工大學(xué) 2015
[8]混凝土內(nèi)部異常超聲陣列成像算法研究[D]. 王禹.南昌航空大學(xué) 2015
[9]激光超聲缺陷信號(hào)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 蘇純.中北大學(xué) 2015
[10]基于時(shí)頻分析的雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 白航.解放軍信息工程大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3319850