超声检测与可视化技术的研究

【摘要】： 超声波检测，作为无损检测的一种常用方法，已广泛应用于工业生产各个部门。科学计算可视化技术是计算机图形学的一个新的应用领域，是计算机图形学、图像信息处理、计算机视觉、计算机辅助设计、计算几何以及用户接口等多学科、多领域的交叉。本文将超声波应力检测与可视化技术紧密的结合在一起，为构件受力状态的计算机自动估计奠定基础。 很多关键设备的结构件在制造、装配以及使用中会产生应力，其可靠性和寿命与构件上的应力有很大关系。由于应力的来源、分布十分复杂，目前在多数情况下，人们还不能控制应力，更谈不上有效的利用它。测量材料或构件的应力分布不仅为材料的评价提供依据，而且还可预报构件的疲劳情况，检查热处理及表面强度处理工艺效果，控制构件切削加工工艺，检查消除应力的工艺效果。检测构件应力已成为工程界极为重视的课题。 本文针对工程实际中对构件应力检测的需求，结合国内外超声检测技术和科学计算可视化技术的发展趋势，利用超声表面波声弹性方法检测典型构件表面的应力分布状况，并借助计算机可视化技术把应力场分布状况表示出来，将抽象的数据场转换为形象、具体的图形，便于理解、分析和评价。 本论文为今后超声波应力检测的深入研究、为数据场的可视化以及对构件的寿命预估和破坏失效分析提供了坚实的基础。