铝合金T型梁R区应力腐蚀裂纹相控阵超声检测研究

发布时间：2021-11-18 16:19

　　铝合金T型梁R区部位受腐蚀环境和外加载荷共同作用,易发生应力腐蚀裂纹（Stress Corrosion Cracks,SCC）的萌生和扩展。该类裂纹取向多样、长度变化大、形貌复杂,且受实际检测工况影响,仅能从T型梁外侧面进行检测。采用常规无损检测方法,检出率较低,且存在定量精度低和无法定取向等困难。为解决上述问题,本文基于相控阵超声检测技术开展铝合金T型梁R区裂纹定量、定取向以及形貌表征研究。针对不同取向和透壁高度的裂纹,探究常规相控阵超声扇扫成像检测的定量、定取向能力;引入斜入射多模式全聚焦成像算法,研究直接模式、半跨模式和全跨模式斜入射全聚焦成像的裂纹形貌表征能力,以及探头孔径对成像效果的影响。主要研究内容如下:（1）根据实际应力腐蚀裂纹取向统计结果,设计包含取向角度为20°、55°、-55°、-33°人工裂纹试块以探究常规相控阵超声检测的定量、定取向能力。利用CIVA仿真软件对探头的声场进行仿真计算,当偏转角大于40°时,随着声束偏转角增大,有效聚焦范围减小,应选择低偏转角度的聚焦声束进行缺陷检测,以保证目标区域有效聚焦。预设焦深的增大会使得聚焦声场覆盖范围增大,但焦点深度设置过... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 铝合金T型梁R区应力腐蚀裂纹
        1.2.1 应力腐蚀裂纹特点
        1.2.2 常规无损检测方法
    1.3 相控阵超声检测裂纹研究现状
        1.3.1 常规相控阵超声检测技术
        1.3.2 相控阵超声后处理成像技术
    1.4 本文主要工作
2 相控阵超声检测原理
    2.1 常规相控阵超声检测原理
        2.1.1 相控阵超声声束控制
        2.1.2 相控阵超声扫描方式
        2.1.3 相控阵超声裂纹定量方法
    2.2 斜入射全聚焦成像原理
        2.2.1 全聚焦原理
        2.2.2 多模式斜入射全聚焦原理
    2.3 本章小结
3 常规相控阵超声裂纹检测
    3.1 人工缺陷试块设计
    3.2 材料与探头参数
    3.3 检测参数优化
        3.3.1 声场模拟
        3.3.2 聚焦参数设置
    3.4 检测实验
        3.4.1 人工缺陷检测
        3.4.2 实际缺陷检测
    3.5 本章小结
4 多模式斜入射全聚焦裂纹形貌表征
    4.1 不同取向裂纹成像对比
        4.1.1 模型建立
        4.1.2 裂纹形貌表征
        4.1.3 探头孔径影响
    4.2 实验成像对比
    4.3 对比分析与讨论
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]超声相控阵全聚焦法成像检测[J]. 李衍.  无损检测. 2017(05)
[2]整体叶盘叶片焊缝裂纹相控阵超声检测[J]. 马立印,李洋,周正干.  北京航空航天大学学报. 2017(09)
[3]角焊缝裂纹类缺陷相控阵超声检测工艺[J]. 左延田,方雨,刘晴岩,薛利杰.  无损检测. 2016(06)
[4]相控阵超声后处理成像技术研究、应用和发展[J]. 周正干,李洋,周文彬.  机械工程学报. 2016(06)
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[8]基于图像处理的轴类零件表面裂纹检测[J]. 厉荣宣,沈希忠,张树行,陈圣杰.  图学学报. 2015(01)
[9]相控阵超声检测技术中的全聚焦成像算法及其校准研究[J]. 周正干,彭地,李洋,胡宏伟.  机械工程学报. 2015(10)
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博士论文
[1]超声相控阵技术若干关键问题的研究[D]. 孙芳.天津大学 2012
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[4]相控阵超声检测系统及其关键技术的研究[D]. 鲍晓宇.清华大学 2003

硕士论文
[1]基于合成孔径聚焦算法的空心轴检测研究[D]. 赵梦林.西南交通大学 2017
[2]基于多模式声束合成孔径聚焦的面积型缺陷成像方法[D]. 刘帅林.大连理工大学 2017
[3]车轮缺陷相控阵超声全聚焦成像技术研究[D]. 周祥.西南交通大学 2015
[4]PA-SAFT成像技术裂纹定量研究[D]. 赵峰.大连理工大学 2015
[5]相控阵超声检测可靠性与POD数值模拟初探[D]. 李莹莹.大连理工大学 2014
[6]超声相控阵裂纹定量检测有限差分法数值模拟[D]. 谈洋.大连理工大学 2013
[7]相控阵超声检测关键参数优化研究[D]. 杨平华.大连理工大学 2011
[8]CCASS焊缝建模及超声检测数值模拟研究[D]. 赵岁花.大连理工大学 2011
[9]高速列车铝合金车体焊接构件残余应力数值模拟[D]. 洪晓祥.西南交通大学 2011
[10]基于多元高斯声束模型的超声检测声场模拟[D]. 于连洋.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3503214