基于超聲導(dǎo)波的板狀構(gòu)件缺陷聚焦成像方法對比研究.pdf

1、隨著我國電力需求日益增長，電廠重要設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤其重要?；诔晫?dǎo)波陣列的缺陷成像技術(shù)，能夠快速、直觀地檢測電廠設(shè)備缺陷，是一項(xiàng)很有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。對不同缺陷成像方法進(jìn)行對比，找到適合電廠設(shè)備缺陷檢測的陣列聚焦成像方法，對電廠設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
　　本文基于超聲導(dǎo)波環(huán)形傳感器陣列對電站板狀構(gòu)件中的缺陷成像方法進(jìn)行了對比研究，主要的研究工作如下:
　　首先，為獲得鋼板內(nèi)導(dǎo)波傳播速度，根據(jù)納維波動(dòng)方程推導(dǎo)并計(jì)算了鋼

2、板導(dǎo)波的群速度頻散曲線;對相控聚焦成像方法、時(shí)間反轉(zhuǎn)方法、合成孔徑聚焦成像方法的機(jī)理、過程進(jìn)行分析與推導(dǎo)，并推導(dǎo)出各成像方法的波場重建算法。
　　其次，開發(fā)了一套用于板狀構(gòu)件的超聲導(dǎo)波缺陷檢測系統(tǒng)，對該系統(tǒng)進(jìn)行了A0模態(tài)的頻率優(yōu)化，并基于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鋼板內(nèi)的裂紋缺陷檢測;為了更加準(zhǔn)確地對比成像方法的不同，建立了與實(shí)驗(yàn)鋼板同參數(shù)的有限元模型，對比鋼板實(shí)驗(yàn)信號(hào)與模擬信號(hào)的缺陷特征量，結(jié)果表明有限元模擬能夠有效反映缺陷特征并降低其他因素

3、影響。
　　最后，建立了鋼板單缺陷與多缺陷有限元模型，在有限元模型基礎(chǔ)上分別對相控聚焦、時(shí)間反轉(zhuǎn)聚焦、合成孔徑聚焦成像方法進(jìn)行缺陷檢測的模擬;利用提取的模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)了三種方法的缺陷成像，并從工作方式、聚焦效果、缺陷定位、成像質(zhì)量方面對三種成像方法進(jìn)行對比;利用成像矩陣強(qiáng)度分布情況對對比結(jié)果進(jìn)行分析。對比結(jié)果表明:針對單缺陷，三種成像方法都能很好地進(jìn)行定位與成像;針對多缺陷，三種成像方法能夠?qū)鼒鋈毕葸M(jìn)行定位與成像，但對遠(yuǎn)場缺陷定位