摘要：碳纤维复合材料在钻孔加工时易产生分层缺陷,分层缺陷严重影响了构件的力学性能,存在严重的安全隐患。针对碳纤维复合材料孔边分层缺陷的检测,提出一种基于分割环形阵列的1/4矩阵全聚焦成像方法。设计了R4×S8、R3×S12、R3×S16和R4×S12四种分割环形阵列结构,通过数值仿真对比分析了各阵列的聚焦声场特点,最终确定分割环阵探头为5 MHz的R4×S12探头。使用该探头对碳纤维复合材料孔边分层试块的上层、中层、下层缺陷进行全矩阵采集,利用VTK工具包分别进行全矩阵三维成像和1/4矩阵三维成像。结果表明,1/4矩阵方法比全矩阵方法三维成像的缺陷对比度更高,1/4矩阵方法的缺陷尺寸表征误差更小,误差不超过6%。与全矩阵成像相比,1/4矩阵成像信噪比提升范围为3.43~7.61 dB,有效提升了图像质量。

摘要：研究了固体火箭发动机药柱的声传播特性。介绍了超声特征扫描成像方法的原理、扫描系统的设计。采用研制的低频组合探头,提高了声波在粘弹介质中的穿透能力。试验表明,设计的超声特征扫描系统可采用幅度成像、深度成像成功检测药柱的缺陷。

摘要：采用解析几何理论与方法,对TKY管节点焊缝进行了数学模型的构建.在获得管节点焊缝截面图形基础上,按照规定尺寸绘制焊缝接头,并依据实物尺寸绘制相控阵探头轮廓和超声波的声束线.运用计算机辅助技术实现了焊接接头声束覆盖范围可视化效果,较好地指导了相控阵检测工艺设计,能够对TKY管节点焊缝超声检测盲区进行评估,从而克服了相控阵超声检测参数设置的盲目性.对人工设计的Y形管节点焊缝试样检测表明,利用超声相控阵成像技术和计算机辅助技术相结合手段有助于管节点焊缝作快速检测和评价.

摘要：介绍特征扫描(F-scan)超声成像检测技术,研制复合薄壁板材的特征扫描超声自动成像检测系统,通过此系统提取复合材料中缺陷的特征参数,对检测结果进行多种形式(B,C,F,相位特征)成像,在适当的判断条件下,实现缺陷的判断和识别。超声波层析图像表明:此设计实现层状复合材料层间粘结情况、层状材料中密度分布状态的分析和直观显示。

摘要：新材料和新结构的连续纤维增韧陶瓷基复合材料的无损检测,对无损检测研究人员带来了机遇,也提出了严峻的挑战。同样,准确可靠的无损检测技术也对连续纤维增韧陶瓷基复合材料的优化设计、制备过程控制、成品及服役期质量、材料性能演变与表征等具有重要意义。

摘要：超声非线性测试系统的性能直接影响材料非线性系数测量的可靠性。在非线性系统中,相对于基频信号幅值而言,谐频幅值通常很小,难以观察。本研究对如何在所搭建的测试系统中提取需要的二次谐波信号进行了分析,并研制了相对应的滤波系统,给出高阶有源滤波系统的设计方案和对该系统进行了仿真,仿真结果证实:所研制的滤波系统实现了从大振幅信号中提取小振幅信号的功能,同时抑制了仪器自身所产生的部分非线性因素。

摘要：通过动态光弹来观测超声声场传播过程的技术,是一种非常实用的超声无损检测辅助手段,其在检测方案、检测工艺参数确定上具有重要意义。但目前随着声学研究的不断深入以及电子计算机技术飞速发展对声光同步系统延时控制精度提出了更高的要求。提出一种用FPGA作为核心器件,将微控制单元、高精度计数单元等集成一体的设计方案。阐述了技术要点和设计方案,实现了动态光弹仪声光同步延时系统的高精度控制。整套系统结构精简、集成度高且成本低廉,对动态光弹技术在声场成像研究中的应用具有重要意义。

摘要：针对传统示波器的功能局限,价格昂贵,更新周期长等不足,结合虚拟仪器扩展性强、开发周期短、性能高等优势,以Visual basic 6.0为软件平台,计算机和数据采集卡为硬件平台,开发设计了一种多功能虚拟示波器。该示波器由数据采集、频谱波形显示、时域波形显示、快速傅里叶变换(FFT)、数据存储读取以及参数处理显示模块构成。通过与传统示波器的数据采集、波形显示等功能对比,检测信号结果与传统示波器所测结果吻合,具有界面友好、操作简单、可扩展性强、成本低、失真度小等优点,除了优化传统示波器的基本功能外,还增加了信号的频谱测量分析和数据存储读取功能。

摘要：对各阵元发射延时电路的精确控制是相控阵超声发射波束形成中的关键环节。设计了一种基于250 MHz高频时钟驱动的可编程逻辑器件(CPLD)高精度相控发射电路,通过使用格雷码计数器和流水线优化处理最终实现4 ns的相控发射分辨率。仿真结果表明,该相控阵发射电路能够达到很好的相控发射精度。

摘要：传统超声B扫描和C扫描成像方法不能满足复合材料的检测需求。简要介绍了超声特征扫描(F扫描)成像方法的原理、扫描系统的设计和聚焦探头的制作等。F扫描是以波形上升时间、下降时间、脉冲周期和频谱特性等波形特征或缺陷类型、形状和大小等缺陷特征为特征量进行信号提取和重构并最终成像的方法。试验样件为2 mm厚的复合层状薄板,在板中距上表面0.6和1.4 mm处的两层结合层中分别制作了三个最小直径为1.2 mm的分层缺陷。试验表明,设计的超声特征扫描系统可采用幅度成像、深度成像和底波成像方法成功检测出预制缺陷,并且可实现层析成像功能,还可用于层状薄板的密度和硬质合金的厚度成像,具有强大的功能和多种材料分析用途。