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一种用于焊接结构多帧满秩成像检测的超声SH导波换能器
1
作者
朱新杰
李永涛
+1 位作者
邓明晰
姚森
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期84-92,I0008,共10页
超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值.为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测,运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重...
超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值.为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测,运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重散射理论推导了匹配层介质颗粒密度与衰减的关系,确定匹配层的组分.提出3种V型斜楔结构,对平面型前楔结构换能器和非平面型前楔结构换能器内部的多重散射回波进行对比试验.结果表明,正交前楔结构换能器内部二重以上散射回波幅值减小了45%以上.对正交前楔结构换能器进行性能测试,其所激发的SH导波对焊接结构板中尺寸当量为φ12 mm的缺陷回波信号信噪比达到了14.5 dB,具有较为优异的检测能力.试验验证了理论分析的有效性,所研制的正交前楔结构超声SH导波换能器可对焊接结构板中与波长尺寸当量的缺陷进行多帧满秩成像检测.
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关键词
多重散射
超声sh导波
换能器
正交前楔结构
焊接结构
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职称材料
TLB型复杂焊接结构超声SH导波成像检测
被引量:
1
2
作者
朱新杰
韩赞东
+1 位作者
都东
陈以方
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期29-32,48,共5页
通过光弹试验分析超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波具有优异传播性能,构建了超声导波成像检测系统,基于合成孔径聚焦对超声SH导波用于TLB型式复杂焊接结构成像检测进行了重点研究.结果表明,基于合成孔径聚焦的超声SH导波成像用于...
通过光弹试验分析超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波具有优异传播性能,构建了超声导波成像检测系统,基于合成孔径聚焦对超声SH导波用于TLB型式复杂焊接结构成像检测进行了重点研究.结果表明,基于合成孔径聚焦的超声SH导波成像用于TLB型式复杂焊接结构构件检测是可行的,检测图像能够表征板材中区域特征,对焊缝有较好的定位功能,但在焊缝之后会形成长约100 mm的固有散射盲区.文中为进一步提高TLB型式复杂焊接结构超声导波成像检测应用水平提供了基础.
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关键词
超声sh导波
复杂焊接结构
成像检测
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职称材料
输电杆塔接地扁钢SH导波腐蚀缺陷检测方法研究
被引量:
3
3
作者
张睿哲
周恺
+4 位作者
任志刚
蔡瀛淼
李春生
孙洪宇
黄松岭
《中国测试》
北大核心
2021年第8期51-57,共7页
对接地电极进行缺陷检测一般需要进行实际的开挖验证,这会消耗大量的人力、物力和财力。因此,亟需一种有效的免开挖或少开挖的接地极缺陷检测方法。该文通过构建接地极超声导波检测的有限元模型对导波的传播进行计算,并考虑到土壤带来...
对接地电极进行缺陷检测一般需要进行实际的开挖验证,这会消耗大量的人力、物力和财力。因此,亟需一种有效的免开挖或少开挖的接地极缺陷检测方法。该文通过构建接地极超声导波检测的有限元模型对导波的传播进行计算,并考虑到土壤带来的影响,研究在土壤密度不同时超声传播的特点以及接收信号的特征。随着土壤密度的增大,超声信号的强度随之减小,并随着时间的推移快速衰减。此外,分析不同宽度接地极中水平剪切(SH)导波的特点,并对辐射极上不同类型缺陷的反射回波进行研究。不同接地极宽度和缺陷类型的超声信号具有明显不同,从而可以作为缺陷检测和接地极探测的依据。因此,基于SH超声导波的缺陷检测方法在检测接地扁钢腐蚀损伤方面具有潜在的实际应用价值。
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关键词
输电杆塔
接地扁钢
土壤密度
超声sh导波
缺陷检测
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职称材料
SH超声导波储油罐底板检测仿真
被引量:
7
4
作者
吴红翠
王明波
敬爽
《油气储运》
CAS
2013年第10期1146-1150,共5页
采用有限元仿真模拟了SH超声导波检测储油罐底板损伤过程,通过细化模型的单元尺寸和时间步长确保模拟结果的准确度。经过Matlab频谱分析选择10个单音频数70 kHz经Hanning窗调制后的信号作为激励信号,对储油罐底板无缺陷、通孔缺陷、裂...
采用有限元仿真模拟了SH超声导波检测储油罐底板损伤过程,通过细化模型的单元尺寸和时间步长确保模拟结果的准确度。经过Matlab频谱分析选择10个单音频数70 kHz经Hanning窗调制后的信号作为激励信号,对储油罐底板无缺陷、通孔缺陷、裂缝缺陷、腐蚀坑缺陷进行有限元仿真模拟,通过分析超声导波回波信号的信噪比,可以准确定位缺陷位置和几何特征,为SH超声导波检测技术应用提供了有力的理论支持。
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关键词
sh
超声
导波
储油罐
底板
检测
有限元
数值模拟
原文传递
双层钢板搭接区域内的裂纹缺陷检测仿真
被引量:
1
5
作者
薛慧玲
戚青丽
杜文华
《制造技术与机床》
北大核心
2021年第2期107-110,共4页
以双层钢板搭接区域内裂纹缺陷为检测对象,考虑钢板包覆和焊缝包围对检测信号的影响,提出利用SH0模态导波对裂纹缺陷进行检测的方法。基于Comsol多物理场仿真平台,建立双层钢板搭接三维结构模型,并在搭接区域内构建不同长度裂纹缺陷。...
以双层钢板搭接区域内裂纹缺陷为检测对象,考虑钢板包覆和焊缝包围对检测信号的影响,提出利用SH0模态导波对裂纹缺陷进行检测的方法。基于Comsol多物理场仿真平台,建立双层钢板搭接三维结构模型,并在搭接区域内构建不同长度裂纹缺陷。结果表明,检测波长为12.8 mm,裂纹缺陷长度为10 mm时,缺陷回波信号与无缺陷时噪声信号基本重叠,无法检测;裂纹缺陷的长度从10~40 mm变化时,裂纹缺陷越长,回波信号越明显;裂纹缺陷的计算位置与实际位置的误差为1.79%。研究为双层钢板搭接区域内缺陷在线检测提供理论依据。
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关键词
超声sh导波
缺陷检测
双层板搭接
有限元法
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职称材料
题名
一种用于焊接结构多帧满秩成像检测的超声SH导波换能器
1
作者
朱新杰
李永涛
邓明晰
姚森
机构
北方民族大学
北方民族大学
重庆大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期84-92,I0008,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(12164001,12074050)
宁夏重点研发项目(引才专项)资助项目(2021BEB04006)。
文摘
超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值.为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测,运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重散射理论推导了匹配层介质颗粒密度与衰减的关系,确定匹配层的组分.提出3种V型斜楔结构,对平面型前楔结构换能器和非平面型前楔结构换能器内部的多重散射回波进行对比试验.结果表明,正交前楔结构换能器内部二重以上散射回波幅值减小了45%以上.对正交前楔结构换能器进行性能测试,其所激发的SH导波对焊接结构板中尺寸当量为φ12 mm的缺陷回波信号信噪比达到了14.5 dB,具有较为优异的检测能力.试验验证了理论分析的有效性,所研制的正交前楔结构超声SH导波换能器可对焊接结构板中与波长尺寸当量的缺陷进行多帧满秩成像检测.
关键词
多重散射
超声sh导波
换能器
正交前楔结构
焊接结构
Keywords
multi-order scattering
ultrasonic
sh
-guidedwave
transducer
orthogonal front wedge structure
welded structure
分类号
TG439.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
TLB型复杂焊接结构超声SH导波成像检测
被引量:
1
2
作者
朱新杰
韩赞东
都东
陈以方
机构
清华大学先进成形制造教育部重点实验室
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期29-32,48,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60871101)
文摘
通过光弹试验分析超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波具有优异传播性能,构建了超声导波成像检测系统,基于合成孔径聚焦对超声SH导波用于TLB型式复杂焊接结构成像检测进行了重点研究.结果表明,基于合成孔径聚焦的超声SH导波成像用于TLB型式复杂焊接结构构件检测是可行的,检测图像能够表征板材中区域特征,对焊缝有较好的定位功能,但在焊缝之后会形成长约100 mm的固有散射盲区.文中为进一步提高TLB型式复杂焊接结构超声导波成像检测应用水平提供了基础.
关键词
超声sh导波
复杂焊接结构
成像检测
Keywords
ultrasonic
sh
guided waves
complicated welded structure
imaging and testing
分类号
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
输电杆塔接地扁钢SH导波腐蚀缺陷检测方法研究
被引量:
3
3
作者
张睿哲
周恺
任志刚
蔡瀛淼
李春生
孙洪宇
黄松岭
机构
国网北京电科院
清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室
出处
《中国测试》
北大核心
2021年第8期51-57,共7页
基金
国网北京市电力公司科技项目(52022319005k)。
文摘
对接地电极进行缺陷检测一般需要进行实际的开挖验证,这会消耗大量的人力、物力和财力。因此,亟需一种有效的免开挖或少开挖的接地极缺陷检测方法。该文通过构建接地极超声导波检测的有限元模型对导波的传播进行计算,并考虑到土壤带来的影响,研究在土壤密度不同时超声传播的特点以及接收信号的特征。随着土壤密度的增大,超声信号的强度随之减小,并随着时间的推移快速衰减。此外,分析不同宽度接地极中水平剪切(SH)导波的特点,并对辐射极上不同类型缺陷的反射回波进行研究。不同接地极宽度和缺陷类型的超声信号具有明显不同,从而可以作为缺陷检测和接地极探测的依据。因此,基于SH超声导波的缺陷检测方法在检测接地扁钢腐蚀损伤方面具有潜在的实际应用价值。
关键词
输电杆塔
接地扁钢
土壤密度
超声sh导波
缺陷检测
Keywords
transmission tower
ground flat steel electrode
soil density
ultrasonic
sh
guided wave
defect detection
分类号
TG115.285 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
SH超声导波储油罐底板检测仿真
被引量:
7
4
作者
吴红翠
王明波
敬爽
机构
北京石油机械厂
中国石油西南管道公司
西南石油大学
出处
《油气储运》
CAS
2013年第10期1146-1150,共5页
文摘
采用有限元仿真模拟了SH超声导波检测储油罐底板损伤过程,通过细化模型的单元尺寸和时间步长确保模拟结果的准确度。经过Matlab频谱分析选择10个单音频数70 kHz经Hanning窗调制后的信号作为激励信号,对储油罐底板无缺陷、通孔缺陷、裂缝缺陷、腐蚀坑缺陷进行有限元仿真模拟,通过分析超声导波回波信号的信噪比,可以准确定位缺陷位置和几何特征,为SH超声导波检测技术应用提供了有力的理论支持。
关键词
sh
超声
导波
储油罐
底板
检测
有限元
数值模拟
Keywords
sh
ultrasonic guided-waves method
tank
bottom plate
detection
finite element
numerical simulation
分类号
TE972 [石油与天然气工程—石油机械设备]
原文传递
题名
双层钢板搭接区域内的裂纹缺陷检测仿真
被引量:
1
5
作者
薛慧玲
戚青丽
杜文华
机构
中北大学机械工程学院
中国特种设备检测研究院
清华大学电机系
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2021年第2期107-110,共4页
基金
国家重点研发计划课题(2018YFC0809002)。
文摘
以双层钢板搭接区域内裂纹缺陷为检测对象,考虑钢板包覆和焊缝包围对检测信号的影响,提出利用SH0模态导波对裂纹缺陷进行检测的方法。基于Comsol多物理场仿真平台,建立双层钢板搭接三维结构模型,并在搭接区域内构建不同长度裂纹缺陷。结果表明,检测波长为12.8 mm,裂纹缺陷长度为10 mm时,缺陷回波信号与无缺陷时噪声信号基本重叠,无法检测;裂纹缺陷的长度从10~40 mm变化时,裂纹缺陷越长,回波信号越明显;裂纹缺陷的计算位置与实际位置的误差为1.79%。研究为双层钢板搭接区域内缺陷在线检测提供理论依据。
关键词
超声sh导波
缺陷检测
双层板搭接
有限元法
Keywords
ultrasonic
sh
-guided waves
defect detection
double-layered plate lap
finite element method
分类号
TP23 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种用于焊接结构多帧满秩成像检测的超声SH导波换能器
朱新杰
李永涛
邓明晰
姚森
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
TLB型复杂焊接结构超声SH导波成像检测
朱新杰
韩赞东
都东
陈以方
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
下载PDF
职称材料
3
输电杆塔接地扁钢SH导波腐蚀缺陷检测方法研究
张睿哲
周恺
任志刚
蔡瀛淼
李春生
孙洪宇
黄松岭
《中国测试》
北大核心
2021
3
下载PDF
职称材料
4
SH超声导波储油罐底板检测仿真
吴红翠
王明波
敬爽
《油气储运》
CAS
2013
7
原文传递
5
双层钢板搭接区域内的裂纹缺陷检测仿真
薛慧玲
戚青丽
杜文华
《制造技术与机床》
北大核心
2021
1
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职称材料
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