發(fā)布時(shí)間：2018-03-30 10:59

  本文選題：散射系數(shù)　切入點(diǎn)：相控陣探頭　出處：《聲學(xué)學(xué)報(bào)》2016年01期

【摘要】：本文主要利用超聲相控陣技術(shù)進(jìn)行了裂紋方向識(shí)別研究。首先,對(duì)線性超聲相控陣探頭采集的全矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行了全聚焦成像,確定缺陷的位置。然后將線性陣列劃分為若干子陣列,研究了缺陷位置處子陣列的散射系數(shù)分布,從中提取出缺陷的方向信息。在此基礎(chǔ)上,研究了子陣列參數(shù)選擇(子陣列包含晶片數(shù)及相鄰子陣列間隔晶片數(shù))及探頭位置對(duì)裂紋方向識(shí)別的影響。通過對(duì)散射系數(shù)分布圖中提取的3個(gè)特征指標(biāo),角度測(cè)量誤差、角度分辨率及相對(duì)脊帶寬度,進(jìn)行主成分分析,評(píng)價(jià)了子陣列參數(shù)設(shè)置(如子陣列包含晶片數(shù)及相鄰子陣列間隔晶片數(shù))對(duì)裂紋方向識(shí)別的影響,優(yōu)化出最佳的檢測(cè)位置及子陣列參數(shù)設(shè)置。仿真和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)相鄰子陣列間隔晶片數(shù)為1,包含晶片數(shù)為11個(gè)時(shí),可以利用超聲散射系數(shù)分布進(jìn)行裂紋方向的準(zhǔn)確測(cè)量,測(cè)量誤差小于2%。
[Abstract]:In this paper, we mainly use ultrasonic phased array technology to identify the crack direction. Firstly, the full matrix data collected by linear ultrasonic phased array probe are fully focused. Then the linear array is divided into several sub-arrays, and the scattering coefficient distribution of the defect position virgin array is studied, from which the direction information of the defect is extracted. The influence of sub-array parameter selection (the number of chips and the number of adjacent sub-array spacers) and the position of probe on the identification of crack direction is studied. The angle measurement error is obtained from the three characteristic indexes extracted from the scattering coefficient distribution. The angle resolution and relative ridge width are analyzed by principal component analysis (PCA), and the effects of sub-array parameters (such as the number of chips contained in the sub-array and the number of adjacent sub-array spacers) on the identification of the crack direction are evaluated. The results of simulation and test show that when the number of adjacent sub-arrays is 1 and the number of chips is 11, The ultrasonic scattering coefficient distribution can be used to accurately measure the crack direction, and the measurement error is less than 2.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院;北京工業(yè)大學(xué)北京市精密測(cè)控技術(shù)與儀器工程技術(shù)研究中心;中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51075012,11272017) 北京市自然科學(xué)基金(1122005) 質(zhì)檢公益項(xiàng)目(201310156)資助
【分類號(hào)】：O346.1;O426.9

【參考文獻(xiàn)】

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2 鄭陽(yáng);何存富;周進(jìn)節(jié);吳斌;;超聲蘭姆波斜入射裂紋時(shí)的散射特性[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年04期

3 陳世利;常文爽;靳世久;;汽輪機(jī)輪緣超聲相控陣檢測(cè)中缺陷方向識(shí)別[J];納米技術(shù)與精密工程;2013年04期

4 熊草根;;基于主成分分析的振動(dòng)源量化研究[J];聲學(xué)與電子工程;2011年04期

5 Narendra D Londhe;R.S.Anand;;Simulation study of the superharmonic field generated from a phase array transducer[J];Chinese Journal of Acoustics;2011年04期

6 王文龍;師芳芳;張茉莉;張碧星;;凹面線性相控陣聚焦與掃描成像[J];聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版);2008年02期

7 孫銳欣;;基于頻譜主成分分析的音素摩擦性音質(zhì)研究[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

【共引文獻(xiàn)】

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2 鄭陽(yáng);周進(jìn)節(jié);;蘭姆波在裂紋處的模態(tài)轉(zhuǎn)換及散射特性研究[J];工程力學(xué);2014年06期

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8 姚旭;郭建中;;線陣陣元間距和寬度對(duì)波束指向性的影響[J];陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

9 楊理踐;鄒金津;邢燕好;;電磁超聲蘭姆波換能器在金屬板檢測(cè)中的優(yōu)化[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

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2 王麗娟;吳先梅;張碧星;;一維凹面線性相控陣陣元參數(shù)對(duì)聲波聚焦效果的影響[A];2014年中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2014年

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2 陳玉婷;超寬帶相控陣材質(zhì)識(shí)別方法研究[D];華南理工大學(xué);2012年

3 李效露;基于小波奇異性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋼繩芯輸送帶故障診斷方法的研究[D];太原理工大學(xué);2013年

4 張也弛;稀疏陣列傳感技術(shù)及其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

5 鄒金津;基于電磁超聲導(dǎo)波的金屬板缺陷檢測(cè)技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2014年

6 熊龍輝;鋼軌裂紋漏磁檢測(cè)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

7 孫欣蓉;基于矢量全聚焦的超聲陣列缺陷識(shí)別方法研究及其應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

8 孫丹;管道焊縫區(qū)域缺陷漏磁檢測(cè)方法的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2015年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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2 楊敏;李冬云;王緯東;;基于局部小波能量工具痕跡識(shí)別的研究[J];中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

3 趙雪健;王茂廷;王蓮;;海底管道的疲勞壽命分析[J];化工裝備技術(shù);2008年02期

4 宋小春;黃松嶺;趙偉;李久春;李育忠;常連庚;;高清晰度儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器的研制[J];化工自動(dòng)化及儀表;2007年01期

5 張國(guó)光;;管道漏磁檢測(cè)中漏磁信號(hào)與缺陷特征關(guān)系的研究[J];化工自動(dòng)化及儀表;2008年02期

6 李軍梅;胡以華;陶小紅;;基于主成分分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別方法研究[J];紅外與激光工程;2005年06期

7 孫芳;曾周末;靳世久;詹湘琳;;碳纖維復(fù)合材料缺陷的小波包分析[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年13期

8 蔣志峰;吳瑞明;;超聲表面波檢測(cè)的局部頻域特征分析方法初探[J];科技通報(bào);2011年04期

9 王雙成;陳忠敏;;安多藏語(yǔ)送氣擦音的實(shí)驗(yàn)研究[J];民族語(yǔ)文;2010年02期

10 劉書俊;李著信;蘇毅;龔利紅;;基于小波包能量譜的管道缺陷磁記憶檢測(cè)信號(hào)特征研究[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào);2012年04期

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2 李碩中;衛(wèi)國(guó)昌;楊仲學(xué);;吸收系數(shù)與大角散射系數(shù)的測(cè)量[J];激光與紅外;1980年06期

3 金國(guó)亮,吳承義,張國(guó)華,賀邦正;淺海二維海底散射系數(shù)的測(cè)量[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1987年03期

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6 徐豐，，賈復(fù);海面微波散射系數(shù)的一個(gè)工程算法[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;1995年03期

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9 蘇晨;張小玲;劉強(qiáng);湯潔;;上甸子本底站氣溶膠散射系數(shù)變化特征的初步分析[J];氣候與環(huán)境研究;2009年05期

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3 朱夢(mèng)雅;修光利;陶俊;詹天珍;張大年;;上海市大氣春夏季光散射系數(shù)變化特征及其與大氣污染物的相關(guān)性[A];2010年海峽兩岸環(huán)境與能源研討會(huì)摘要集[C];2010年

4 楊紅英;朱蘇康;;不同光散射系數(shù)的內(nèi)含與區(qū)別[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

5 徐梅;韓素芹;武國(guó)良;趙玉娟;;天津市區(qū)秋冬季大氣氣溶膠散射系數(shù)特征研究[A];第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2010年

6 王開燕;鄧雪嬌;;廣州南沙氣溶膠散射系數(shù)變化特征及影響因素分析[A];廣東省氣象學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要文集[C];2012年

7 俞婷婷;;利用三維蒙特卡羅方法模擬皮膚組織中的光透明[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

8 曹賢德;馬永光;何國(guó)瑜;;單站近場(chǎng)散射響應(yīng)與散射系數(shù)變換[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第二冊(cè)）[C];2006年

9 欒江峰;呂昌貴;崔一平;;基于偏振光散射的病變組織定位研究[A];中國(guó)遺傳學(xué)會(huì)第十屆全國(guó)激光生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

10 張建軍;曾向陽(yáng);王海濤;;周期結(jié)構(gòu)散射系數(shù)的邊界元算法[A];第二屆西安-上海兩地聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

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3 彭艷梅;塔克拉瑪干沙漠塔中地區(qū)大氣濁度特征分析及影響研究[D];新疆大學(xué);2013年

4 許衛(wèi)春;雙積分球方法對(duì)渾濁介質(zhì)中散射系數(shù)與葡萄糖濃度關(guān)系的研究[D];天津大學(xué);2005年

5 吳德懷;寬范圍MIE散射系數(shù)的快速算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

6 金重星;基于光學(xué)相干層析成像技術(shù)的生物組織散射特性的研究[D];暨南大學(xué);2011年

7 宋磊;海底散射系數(shù)測(cè)量方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

8 王磊;OCT掃描裝置在體組織成像中的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2012年

9 薛婷;基于T型乘積陣的海底散射系數(shù)測(cè)量方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

本文編號(hào)：1685628