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文檔簡介
1、在超聲波檢測過程中,為了獲得可靠的檢測結(jié)果,需要控制超聲波聲壓場的分布,使容易出現(xiàn)缺陷的部位集中最強的超聲波能量。出于控制聲壓場分布的目的,人們通常會設計使用多層中間介質(zhì)來改變超聲波的傳播路徑,再加上多層被檢測結(jié)構(gòu)和工件表面曲率的影響,使得超聲波的傳播路徑和聲壓場分布變得復雜。
本文以銅鋼堆焊復合層結(jié)構(gòu)的超聲波檢測為例建立了研究模型。模型中,超聲波在傳播過程中途徑了聲透鏡、水、銅、鋼等多層介質(zhì)。其中,各層不同的材料、多個異質(zhì)材
2、料界面以及彎曲的界面形狀均對超聲波的傳播和聲場分布有復雜多變的影響。為了通過超聲波檢測真實地表征結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況,必須首先把握超聲波在多層介質(zhì)中的傳播行為,用以指導超聲波對多層介質(zhì)的檢測。本文通過幾何聲學原理和高斯聲束模型研究了超聲波在多層介質(zhì)中的聲壓場分布,研究了超聲波穿越異質(zhì)材料界面過程的行為特征。將理論分析的結(jié)果應用于實際焊接結(jié)構(gòu)的檢測,使用單晶片點聚焦探頭成功地檢測到了平行于界面和傾斜于界面的缺陷。
本文進一步通過分析求
3、解Stoneley特征方程確定了超聲波沿著異質(zhì)材料界面的傳播行為特征。將理論分析的結(jié)果應用于實驗,使用平探頭成功地探測到了銅鋼界面上0.1mm深的微小人工裂紋。
為了大幅度提高檢測效率,本文基于超聲波相控陣技術(shù)實現(xiàn)了相控陣高速 C掃描,檢測結(jié)果與常規(guī)的單晶片點聚焦探頭 C掃描結(jié)果吻合良好,機械運動機構(gòu)大大簡化,檢測速度得到極大的提升。
最后,為了適應工業(yè)生產(chǎn)中的實際需求,本文以低成本、高效率、高可靠性為出發(fā)點,研究和
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