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《中北大学》 2016年
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基于声场模型的回旋体内部缺陷重构方法研究

李雅  
【摘要】:工件内部缺陷损伤会直接或间接影响整个系统的使用效率和安全性能,论文针对在工业上广泛应用的回旋体工件内部缺陷进行超声探伤检测作为研究背景,根据声波的传播原理建立了声场仿真模型,并以其作为检测过程中声场的分布特性、缺陷回波特征及缺陷形状和位置重构的主要研究手段。本文利用超声脉冲回波检测技术绕工件外边缘进行检测,通过分析回波信号中携带的缺陷信息,能够有效的判断识别缺陷的位置信息。以圆柱和圆锥体两种回旋体工件作为研究对象,分别从轴向和径向两个视角模拟了工件内部声波的传播过程,分析了界面处和缺陷处声场的分布情况。在声场计算仿真方面结合伪谱法和有限差分法建立了三维时空声场模型;设计的超声仿真模型能够实现对检测声场分布情况的动态成像显示,有利于对不同缺陷检测声波的传播路径进行分析和判断,同时该模型能够实现360度回波信号的全方位数据收集,通过与工件一周的实测回波数据对比,验证了仿真的有效性和准确性。本文根据超声传播的可逆原理,利用声场仿真模型在工件圆周边界上施加超声探头反向输出接收的回波信号并对其进行逆时反推计算,通过中心区域波形叠加形成的声场数据重构出了检测截面的缺陷成像图。通过对成像图的二值化处理,计算得到了工件内部缺陷的尺寸。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TB559

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【参考文献】
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