不锈钢缺陷的超声波无损检测可靠性分析研究
发布时间：2022-08-12 16:47
超声波检测是所有无损检测方法中应用最广泛的检测方法之一,特别是在航空、船舶、核工业等工业领域中,更是不可缺少的检测手段。随着工业生产对检测效率以及检测可靠性要求的不断提高,对超声波检测也要求其能够更加迅速,对缺陷的描述更加全面准确。无损检测（Nondestructive Testing,NDT）的任务是保证满足一定检测可靠性的前提下,将材料或系统构件中存在的缺陷在使用前或在作周期性检修时检测出来。通过无损检测,在缺陷发展到一定尺寸之前将其检测出来,使之在使用过程中不至于因为应力腐蚀或疲劳的作用扩展得超过临界尺寸,这对于确保设备或装置的安全和结构完整性至关重要。然而,NDT的信号取决于各种各样的因素,包括缺陷的几何结构、材料性质、噪声、人为因素等等,因此缺陷是否能被检测到,伴随着不确定性。为此,前人提出了检出概率（Probability of Detection,POD）的概念,用于描述NDT的可靠性。本文利用超声波无损检测对奥氏体不锈钢焊缝中的应力腐蚀缺陷进行检测,使用检出概率POD作为超声波无损检测可靠性的评价指标,用模拟仿真和实验检测的方法,从以下两个方面开展研究:（1）借助基于有...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 无损检测技术概述
1.2.1 射线检测RT(Radiographic Testing)
1.2.2 磁粉检测MT(Magnrtic Testing)
1.2.3 渗透检测PT(Penetrant Testing)
1.2.4 涡流检测ECT(Eddy Current Testing)
1.2.5 超声波检测UT(Ultrasonic Testing)
1.2.5.1 超声波无损检测基本理论
1.2.5.2 超声波无损检测技术发展历程
1.3 无损检测可靠性分析研究
1.3.1 可靠性研究的重要性
1.3.2 可靠性分析研究现状
1.4 本文主要研究内容
第二章 基于POD的超声波无损检测可靠性分析研究
2.1 获取POD模型的方法
2.2 可靠性概率统计模型
2.3 建立本研究的信号响应数据POD模型
2.3.1 信号响应数据的1D-POD模型
2.3.2 信号响应数据的2D-POD模型
2.3.3 参数的极大似然估计
2.4 编写R程序实现数据处理
2.5 本章小结
第三章 不锈钢焊缝缺陷的超声检测模拟研究
3.1 超声波检测的数值模拟
3.1.1 使用的超声仿真软件
3.1.2 建模方法
3.1.3 基于FEM建模的二维模型基础条件
3.2 模型建立
3.2.1 检测场景模型
3.2.2 边界条件
3.2.3 其他设置
3.3 二维模拟结果分析
3.3.1 缺陷倾斜角度的影响分析
3.3.2 探头位移的影响分析
3.4 三维模拟
3.4.1 三维模拟建模
3.4.2 三维模拟结果分析
3.5 本章小结
第四章 不锈钢缺陷的超声检测实验和三维模拟研究
4.1 不锈钢缺陷的超声波无损检测实验
4.1.1 实验目的和内容
4.1.2 实验仪器与设备
4.1.3 实验过程步骤
4.1.4 探伤实验结果
4.2 与实验对应的三维模拟
4.3 数据结果分析
4.3.1 实验数据的1D-POD分析
4.3.2 三维数值模拟数据的1D-POD分析
4.3.3 信号响应数据的2D-POD分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声检测模拟仿真软件应用与发展现状[J]. 吴冲,王子成. 工具技术. 2018(11)
[2]关于压力容器无损检测中射线探伤的运用研究[J]. 万明. 化工管理. 2018(29)
[3]超声无损检测的若干新进展研究[J]. 齐百栋. 中国石油和化工标准与质量. 2018(17)
[4]管道环焊缝自动焊AUT的可靠性评估[J]. 胡艳华,吴樵,牛虎理,唐德渝,申艳微. 石油工程建设. 2018(03)
[5]涡流脉冲热像检测中疲劳裂纹的检出概率[J]. 孙吉伟,冯辅周,闵庆旭,徐超,黄楠. 红外与激光工程. 2018(05)
[6]超声波在水泥混凝土结构强度检测中的应用[J]. 张国权. 中国公路. 2018(09)
[7]浅谈无损检测技术在原油储罐中的应用[J]. 赵春. 化工管理. 2018(03)
[8]超声导波检测技术的发展与应用现状[J]. 曲志刚,武立群,安阳,白萌,方日,颜达现. 天津科技大学学报. 2017(04)
[9]基于小波变换的超声波检测信号的消噪处理[J]. 杨凤霞. 中国铸造装备与技术. 2017(04)
[10]可控超声探伤仪自动检定系统的研究与实现[J]. 孙景峰,刘慧英,舒蓉,魏开利. 机械科学与技术. 2017(07)
博士论文
[1]超声声场计算与检测可靠性研究[D]. 张俊.武汉大学 2010
硕士论文
[1]高铁动车车轴钢坯超声波探伤系统的研究[D]. 徐文康.哈尔滨工业大学 2017
[2]细径棒材在线相控阵超声无损检测关键技术的研究[D]. 李克迪.浙江大学 2017
[3]镍基合金钢焊接缺陷分析及超声波检测技术研究[D]. 许佳.中国石油大学(华东) 2016
[4]桥梁锚具的超声相控阵检测技术研究[D]. 徐静.哈尔滨工业大学 2016
[5]超声纵波在缺陷固体中散射的数值模拟及可视化装置研究[D]. 陈磊.华中科技大学 2015
[6]超声波驱动微流体及声流边界层的数值研究[D]. 何成明.华中科技大学 2015
[7]基于超声TOFD的搅拌摩擦焊近表面缺陷识别与检测信号特征研究[D]. 胡怀辉.南昌航空大学 2014
[8]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
[9]常规/远场复合式涡流检测方法与检测可靠性分析技术研究[D]. 张武波.浙江大学 2014
[10]钢材内部缺陷超声波检测定性分析研究[D]. 李述亭.浙江工业大学 2013
本文编号：3676240
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 无损检测技术概述
1.2.1 射线检测RT(Radiographic Testing)
1.2.2 磁粉检测MT(Magnrtic Testing)
1.2.3 渗透检测PT(Penetrant Testing)
1.2.4 涡流检测ECT(Eddy Current Testing)
1.2.5 超声波检测UT(Ultrasonic Testing)
1.2.5.1 超声波无损检测基本理论
1.2.5.2 超声波无损检测技术发展历程
1.3 无损检测可靠性分析研究
1.3.1 可靠性研究的重要性
1.3.2 可靠性分析研究现状
1.4 本文主要研究内容
第二章 基于POD的超声波无损检测可靠性分析研究
2.1 获取POD模型的方法
2.2 可靠性概率统计模型
2.3 建立本研究的信号响应数据POD模型
2.3.1 信号响应数据的1D-POD模型
2.3.2 信号响应数据的2D-POD模型
2.3.3 参数的极大似然估计
2.4 编写R程序实现数据处理
2.5 本章小结
第三章 不锈钢焊缝缺陷的超声检测模拟研究
3.1 超声波检测的数值模拟
3.1.1 使用的超声仿真软件
3.1.2 建模方法
3.1.3 基于FEM建模的二维模型基础条件
3.2 模型建立
3.2.1 检测场景模型
3.2.2 边界条件
3.2.3 其他设置
3.3 二维模拟结果分析
3.3.1 缺陷倾斜角度的影响分析
3.3.2 探头位移的影响分析
3.4 三维模拟
3.4.1 三维模拟建模
3.4.2 三维模拟结果分析
3.5 本章小结
第四章 不锈钢缺陷的超声检测实验和三维模拟研究
4.1 不锈钢缺陷的超声波无损检测实验
4.1.1 实验目的和内容
4.1.2 实验仪器与设备
4.1.3 实验过程步骤
4.1.4 探伤实验结果
4.2 与实验对应的三维模拟
4.3 数据结果分析
4.3.1 实验数据的1D-POD分析
4.3.2 三维数值模拟数据的1D-POD分析
4.3.3 信号响应数据的2D-POD分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声检测模拟仿真软件应用与发展现状[J]. 吴冲,王子成. 工具技术. 2018(11)
[2]关于压力容器无损检测中射线探伤的运用研究[J]. 万明. 化工管理. 2018(29)
[3]超声无损检测的若干新进展研究[J]. 齐百栋. 中国石油和化工标准与质量. 2018(17)
[4]管道环焊缝自动焊AUT的可靠性评估[J]. 胡艳华,吴樵,牛虎理,唐德渝,申艳微. 石油工程建设. 2018(03)
[5]涡流脉冲热像检测中疲劳裂纹的检出概率[J]. 孙吉伟,冯辅周,闵庆旭,徐超,黄楠. 红外与激光工程. 2018(05)
[6]超声波在水泥混凝土结构强度检测中的应用[J]. 张国权. 中国公路. 2018(09)
[7]浅谈无损检测技术在原油储罐中的应用[J]. 赵春. 化工管理. 2018(03)
[8]超声导波检测技术的发展与应用现状[J]. 曲志刚,武立群,安阳,白萌,方日,颜达现. 天津科技大学学报. 2017(04)
[9]基于小波变换的超声波检测信号的消噪处理[J]. 杨凤霞. 中国铸造装备与技术. 2017(04)
[10]可控超声探伤仪自动检定系统的研究与实现[J]. 孙景峰,刘慧英,舒蓉,魏开利. 机械科学与技术. 2017(07)
博士论文
[1]超声声场计算与检测可靠性研究[D]. 张俊.武汉大学 2010
硕士论文
[1]高铁动车车轴钢坯超声波探伤系统的研究[D]. 徐文康.哈尔滨工业大学 2017
[2]细径棒材在线相控阵超声无损检测关键技术的研究[D]. 李克迪.浙江大学 2017
[3]镍基合金钢焊接缺陷分析及超声波检测技术研究[D]. 许佳.中国石油大学(华东) 2016
[4]桥梁锚具的超声相控阵检测技术研究[D]. 徐静.哈尔滨工业大学 2016
[5]超声纵波在缺陷固体中散射的数值模拟及可视化装置研究[D]. 陈磊.华中科技大学 2015
[6]超声波驱动微流体及声流边界层的数值研究[D]. 何成明.华中科技大学 2015
[7]基于超声TOFD的搅拌摩擦焊近表面缺陷识别与检测信号特征研究[D]. 胡怀辉.南昌航空大学 2014
[8]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
[9]常规/远场复合式涡流检测方法与检测可靠性分析技术研究[D]. 张武波.浙江大学 2014
[10]钢材内部缺陷超声波检测定性分析研究[D]. 李述亭.浙江工业大学 2013
本文编号：3676240
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3676240.html
