复杂曲面构件缺陷的柔性超声相控阵检测关键技术研究

发布时间：2022-01-23 12:43

　　近年来,核电、航空航天等领域高速发展,功能部件形状日益复杂,对无损检测技术的要求不断提高。超声相控阵技术在复杂曲面构件检测方面有很大优势,通过时间延迟法则能够灵活控制声束偏转与聚焦,具有检测范围广、精度高、扫描速度快等优点。然而,传统的刚性超声相控阵探头无法直接与试件表面相匹配,需通过水耦合或楔块耦合方式进行声波传播。由于耦合剂与试件声阻抗存在差异,声场能量在耦合剂与试件界面间传输时有损失,进而影响探头灵敏度,导致缺陷定位不准确。为了进一步提高超声相控阵技术的缺陷表征性能,避免耦合剂的影响,发展了柔性超声相控阵技术。柔性超声相控阵探头能完美贴合不规则工件表面,但由于弯曲界面的影响,超声波在材料中的传播规律复杂,而且缺乏准确的时间延迟法则,难以估计声波在试件内传播特性和声场能量,这可能导致接收不到缺陷回波,从而降低缺陷检测及表征性能。为攻克复杂曲面构件缺陷检测难题,打破现有柔性相控阵技术应用的局限性,本文推导了复杂曲面构件的柔性相控阵时间延迟法则,并以此为基础建立柔性超声相控阵检测声场分布解析模型、偏转聚焦声波传播及缺陷散射数值仿真模型。基于理论与仿真,开展柔性相控阵探头的实际应用研究。... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

柔性探头

第1章绪论5所示。该压电传感器由嵌在柔性聚合物中的压电陶瓷纤维排列组成，通过提高材料的柔性，克服了压电片结构的局限性，整个探头十分轻保图1.2二维柔性阵列传感器2013年Phoenix公司开发了一种名为Wraplt的柔性相控阵探头[47]，探头位于橡胶外壳中，如图1.3所示。通过调整或更换橡胶外壳而保持探头柔性，适用于凹面、凸面结构的缺陷检测。图1.3Wraplt柔性相控阵探头广州多浦乐电子科技有限公司和广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司都开发了柔性相控阵探头，并成功实现商业化，如图1.4所示。(a)广州多浦乐(b)广东汕头图1.4柔性相控阵探头2018年美国加州大学圣迭戈分校科研团队[48]研制出一种有弹性的二维柔性超声相控阵贴片，如图1.5所示，这种柔性超声相控阵探头未来可被用于检测各

第1章绪论5所示。该压电传感器由嵌在柔性聚合物中的压电陶瓷纤维排列组成，通过提高材料的柔性，克服了压电片结构的局限性，整个探头十分轻保图1.2二维柔性阵列传感器2013年Phoenix公司开发了一种名为Wraplt的柔性相控阵探头[47]，探头位于橡胶外壳中，如图1.3所示。通过调整或更换橡胶外壳而保持探头柔性，适用于凹面、凸面结构的缺陷检测。图1.3Wraplt柔性相控阵探头广州多浦乐电子科技有限公司和广东汕头超声电子股份有限公司超声仪器分公司都开发了柔性相控阵探头，并成功实现商业化，如图1.4所示。(a)广州多浦乐(b)广东汕头图1.4柔性相控阵探头2018年美国加州大学圣迭戈分校科研团队[48]研制出一种有弹性的二维柔性超声相控阵贴片，如图1.5所示，这种柔性超声相控阵探头未来可被用于检测各

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]空心涡轮叶片残芯X射线检测技术[D]. 赵俊皓.哈尔滨工业大学 2018
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本文编号：3604373