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薄板粘接质量超声检测回波信号的频域特征研究

任月清  
【摘要】:薄板复合材料以其优越的性能而广泛应用于航空航天工业,在使用过程中由于粘接界面脱粘而造成的灾难性事故时有发生,因此亟需对界面粘接质量进行准确检测,以保证产品质量和使用安全。超声脉冲回波法以缺陷定位准确、适用范围广、操作方便等优点广泛应用于无损检测。 由于不同性质、不同大小的缺陷对超声波的反射情况不同,反射回波之间存在很多差异,而有些差异在时域上表现不明显甚至无法提取,因此需要在频域做进一步分析研究。本文主要研究薄板界面粘接质量超声检测回波信号的频域特征,采用最大熵谱和小波分析两种方法对回波信号进行处理,提取表征粘接质量的特征量。在最大熵谱分析中,利用谱移法估计回波信号的中心频率,根据中心频率偏移幅度的大小判断界面粘接质量的优劣。小波分析综合利用了信号的时频信息,将回波信号利用db4小波进行多尺度分解,选择回波信号能量差异比较明显的时间-频率分布区域提取能量特征。通过以上两种方法的联合使用,最终建立了一种用于复合材料薄板粘接质量检测的特征提取方法,为薄板粘接质量定量检测的定征研究及专用数字化超声检测仪的设计奠定了基础。


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