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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著社會(huì)發(fā)展,金屬薄板被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域當(dāng)中。金屬薄板在使用過(guò)程中,因材料本身的缺陷,或一些由金屬薄板制造而成的構(gòu)件和設(shè)備在使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷,都會(huì)造成一定的安全隱患,甚至引發(fā)災(zāi)難性后果。因此對(duì)金屬板進(jìn)行缺陷探傷是非常重要的環(huán)節(jié),它對(duì)于安全生產(chǎn)的意義重大。蘭姆波在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中具有快速高效的特點(diǎn),非常適合用來(lái)對(duì)大面積薄板狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。而計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)更是早已被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中。本文的主要研究工作是將超聲波
2、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)相結(jié)合,用于有限元仿真中鋁板表面缺陷的檢測(cè)識(shí)別,最后通過(guò)數(shù)字圖像處理的相關(guān)技術(shù)對(duì)得到的鋁板超聲層析成像進(jìn)行分割和平滑處理,并運(yùn)用信息熵和區(qū)域一致性參數(shù)來(lái)對(duì)圖像處理結(jié)果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
通過(guò)廣泛查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料,了解了超聲蘭姆波在各向同性和各向異性材料中的傳播特性,由于本文的研究對(duì)象鋁板屬于各向同性材料,因此在文中只給出了超聲蘭姆波在各向同性材料中的頻散方程和頻散曲線。詳細(xì)
3、地介紹了計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)和文中圖像分割所涉及的相關(guān)基礎(chǔ)理論,包括投影與反投影基本原理、中心切片定理、扇形束卷積濾波反投影算法、脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等,為有限元仿真中超聲激勵(lì)信號(hào)走時(shí)的提取和鋁板超聲層析成像及其圖像處理提供了理論依據(jù)。
利用ABAQUS有限元軟件建立缺陷大小和位置不同的鋁板模型,通過(guò)加載五周期漢寧窗口正弦信號(hào)來(lái)模擬蘭姆波在鋁板中的傳播,提取走時(shí)數(shù)據(jù)。用MATLAB編寫扇形束卷積濾波反投影算法程序,將走時(shí)數(shù)
4、據(jù)代入算法中對(duì)鋁板模型進(jìn)行重建成像,取得了較好的成像效果,板中的缺陷信息清晰可見。
最后對(duì)鋁板成像運(yùn)用全局閾值分割、PCNN分割、GA改進(jìn)PCNN分割這三種不同的圖像分割方法進(jìn)行圖像處理,并使用信息熵和區(qū)域一致性參數(shù)這兩個(gè)定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像處理結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
研究結(jié)果表明本文使用的方法能夠有效的檢測(cè)出金屬鋁板模型中缺陷的位置、形狀等,也通過(guò)對(duì)信息熵和區(qū)域一致性參數(shù)這兩個(gè)定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算證實(shí)了全局閾值分割
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