材料超聲無損評價信號處理與分析系統(tǒng).pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)在超聲無損評價中得到廣泛應(yīng)用，它不僅可以提高超聲信號的信噪比，并能有效地提高對缺陷檢測的靈敏度和精度。因此，信號處理系統(tǒng)是超聲無損評價領(lǐng)域的重要組成部分。 材料的組織與性能密切相關(guān)，對材料組織的檢測與表征是材料學(xué)科的重要分支，也是超聲無損評價研究的熱點。組織狀態(tài)的不同，使基體力學(xué)性能的連續(xù)性產(chǎn)生變化，這將導(dǎo)致超聲波在材料中傳播速度、衰減系數(shù)等參量的改變，鑒于超聲回波信號中含有大量與材料組織狀

2、態(tài)相關(guān)的信息，這些改變必將帶來信號中與組織狀態(tài)相關(guān)的信息參量發(fā)生變化?；谏鲜鏊枷?，本研究以超聲信號處理方法及其特征參量的數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，采用VC++作為系統(tǒng)開發(fā)平臺，以C++作為系統(tǒng)的編程語言，MATLAB為輔助語言，創(chuàng)建了一個材料超聲無損評價信號處理與分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料(CarbonFiberReinforcedPolymer，簡稱CFRP)孔隙率和強流脈沖離子束(High-intensitypulse

3、dionbeam，簡稱HIPIB)輻照Cr2O3涂層密度變化的超聲無損評價。 利用該軟件系統(tǒng)的時頻分析功能界面，選擇Daubechies、Smylet和Coiflets系列共22個小波函數(shù)及不同的分解層次，對CFRP超聲回波信號進行去噪，通過比較和分析這三個系列小波去噪的信噪比和均方根誤差，得出：db8小波對CFRP超聲回波信號的去噪效果最佳。利用該軟件系統(tǒng)進行小波去噪處理過程更快捷、方便。 利用該軟件系統(tǒng)的頻域分析功能

4、界面，對CFRP超聲回波信號進行功率譜分析，提取了一系列功率譜特征參量，并分析其與CFRP孔隙率(0.03％-2.3％)之間的相關(guān)性。研究表明，有限頻帶能量和主頻對應(yīng)的能量能夠有效地表征CFRP的孔隙率。 利用該軟件系統(tǒng)的頻域分析功能界面，得到HIPIB輻照Cr2O3涂層的超聲回波信號的歸一化功率譜，提取了中心頻率和有限頻帶能量兩個參量，考察其與HIPIB輻照Cr2O3涂層的密度變化之間的聯(lián)系，研究發(fā)現(xiàn)，中心頻率隨著HIPIB輻