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《大连理工大学》 2006年
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基于小波变换及神经网络技术钢时效组织的超声无损评价

倪军  
【摘要】:材料的超声无损评价是在不损害材料使用性能的前提下,用来评价被检测对象完整性的一门学科。它是利用超声换能器的振动产生的超声波与弹性介质相互作用,从而携带了有关材料组织性能的信息,这种信息随同超声回波信号被接收到。近年来,随着计算机技术、数字信息技术的发展,数字信号分析处理技术在超声无损评价中得到了广泛的应用,这就使我们可以充分有效地利用现有检测方法,更加有效地挖掘出检测信号中蕴含的丰富信息,找到以前尚未发现或未被利用的信息,以较低的成本换得最大的收益。它和随后进行的对信号特征参量的自动识别技术一起,使传统超声无损评价方法的定量能力和可靠性大大提高,已逐步被超声无损检测工作者所接受。 材料的组织与材料性能密切相关,对于材料组织的检测与表征是材料学科的重要分支,也是超声无损评价研究的热点。组织状态的不同,使基体力学性能的连续性产生变化,这将导致超声波在材料中传播速度、衰减系数等参量的改变,鉴于超声回波信号中含有大量与材料组织状态相关的信息,这些改变必将带来信号中与组织状态相关的信息参量发生变化。基于上述思想,本研究利用小波变换信号分析技术,从超声回波信号中准确有效地提取这些与组织状态相关的信息参量,并给予正确的解释。利用BP神经网络,通过这些参量对不同组织状态进行分类,最终实现材料组织状态超声无损评价。 实验中被测样品的材质为20钢,采用超声波回波检测技术,使用水浸线聚焦探头。以小波变换理论为基础,提取实验样品超声回波信号的小波变换系数。从小波变换系数中优化能够表征不同组织状态的特征参量。建立BP神经网络,借助于神经网络,利用特征参量对不同组织状态进行分类识别。为了验证本研究所采用的超声无损评价方法的普适性,研究样品还选用了Cr5Mo——分别含四种高温时效组织状态;30Mn2SiV结构钢——分别含三种轧制组织状态,对三种材料的识别率都达到了80%以上。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG115.28

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【引证文献】
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2 刘麒;兰姆波线性阵列板结构复合成像无损检测方法研究[D];北京工业大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 孔超;基于数学形态学的木质材料实时无损检测研究[D];东北林业大学;2010年
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8 林莉;合金钢显微组织超声无损表征研究[D];大连理工大学;2003年
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10 刘宝会;多功能数字散斑干涉无损检测技术及应用研究[D];天津大学;2004年
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1 张颜艳;奥氏体不锈钢组织超声无损评价研究[D];南昌航空大学;2010年
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10 刘恒大;基于LabVIEW的漏磁检测系统设计[D];西北大学;2011年
【同被引文献】
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2 刘增华;吴斌;李隆涛;何存富;王秀彦;;管道超声导波检测中信号选取的实验研究[J];北京工业大学学报;2006年08期
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7 吴瑞明,周晓军,王邦凯;复合材料超声C扫描多传感器信息融合技术[J];传感技术学报;2005年03期
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10 易洪雷 ,丁 辛;Improving Adaptive Learning Rate of BP Neural Network for the Modelling of 3D Woven Composites Using the Golden Section Law[J];Journal of DongHua University;2001年01期
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1 徐颖娣;基于Lamb波主动监测技术的复合材料结构损伤定位研究[D];南京航空航天大学;2004年
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3 朱凯科;FPGA动态可重构设计方法研究[D];浙江大学;2006年
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10 罗东华;经颅多普勒信号特征提取与分类研究[D];山东大学;2008年
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【二级参考文献】
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4 本报通讯员 刘立岩 本报记者 杨方武;打造品牌壮“筋骨”[N];中国石油报;2004年
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10 王贵鑫;铝材管道中激光激发声表面波的数值模拟研究[D];南京邮电大学;2013年
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