車輪缺陷相控陣超聲全聚焦成像技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國高鐵的飛速發(fā)展，列車安全運(yùn)行越來越受到人們的關(guān)注。列車關(guān)鍵部件之一車輪的檢測及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)越來越高。研究更先進(jìn)的相控陣超聲檢測技術(shù)，提高缺陷檢測精度和靈敏度以及定位定量分析成為車輪檢測趨勢。
　　為了優(yōu)化車輪超聲檢測技術(shù)，本文在查閱大量相控陣超聲資料和全聚焦方法(TotalFocusing Method)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將全聚焦算法應(yīng)用到車輪缺陷定位、定量檢測。具體工作如下:
　　通過聲場理論研究，分析了超聲換能器聲場輻射

2、理論，建立了超聲換能器數(shù)學(xué)模型，仿真了矩形平面聲源的聲場分布，為相控超聲成像提供理論基礎(chǔ)。
　　基于全矩陣采集(Full Matrix Capture)模型以及全聚焦理論，仿真和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了單一介質(zhì)全聚焦成像。進(jìn)一步分析了陣元指向函數(shù)在近場和深度上對缺陷圖像質(zhì)量的提升。本文還將全聚焦理論應(yīng)用到二維陣列探頭數(shù)據(jù)的處理，建立了基于二維陣列探頭的全聚焦算法，同時(shí)對比分析了仿真和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
　　分析了超聲波在雙層介質(zhì)中的傳播特性，結(jié)