基于PSO-SVR的巴克豪森效应特征信号预测环轧件残余应力

高温合金环轧件中的残余应力会影响构件的后续加工性能和使用寿命,其定量检测是无损检测应用中的难点。为了提高残余应力巴克豪森噪声定量检测的准确性,以高温合金GH2907环轧件为母材制作拉伸试样,在加载状态下原位采集巴克豪森噪声信号,提取均方根、脉冲因子等15种巴克豪森信号特征值;利用核主成分分析法进行检测信号特征数据降维,利用降维结果与对应的试样平均应力构建样本集,将粒子群优化(PSO)与支持向量回归(SVR)结合进行参数寻优,建立巴克豪森信号特征与残余应力间的连续变量回归模型;以实际工件为检测对象,以盲孔法测得残余应力结果为对比,验证预测模型的有效性和准确性。结果表明,所建立的应力预测模型拟合优度为0.9318,测试样本残余应力评价的平均相对误差为7.1%。与单一参数的巴克豪森残余应力线性评价模型相比,PSO-SVR应力预测模型拟合优度高,误差小,泛化性能好,可实现残余应力的检测与高精度评价。

薄壁小直径柱/板扩散焊界面超声信号特征分析与缺陷智能识别

为解决薄壁小直径柱/板扩散焊质量超声检测时波幅信号中缺陷与界面信号混叠,难以判断焊接接头是否存在微小缺陷的问题,采用基于粒子群优化的支持向量机技术(PSO-SVM),以不同界面类型的多特征参量为输入,对扩散焊界面进行缺陷识别。首先,使用水浸超声检测系统采集试样的C扫描数据,以金相试验得到的焊接截面为参照,运用快速傅里叶变换、经验模态分解等方法提取无缺陷、焊瘤、未焊合3种界面类型的时域、频域特征值;然后使用主成分分析法(PCA)对多特征参量进行融合得到融合特征值;最后输入到PSO-SVM模型中进行缺陷智能识别,并且与未经过多特征融合的预测结果进行对比分析。结果表明:经过PCA处理后,测试结果中3种类型界面的识别准确率为100%,比未经过PCA处理的测试结果准确率提高4.5%。

新工科背景下射线检测实验教学体系探索

当前射线检测正朝着数字化、自动化、智能化的方向发展。为满足新工科建设需要,推进射线检测实验教学体系的建设,以南昌航空大学射线检测课程实验教学为例,详细介绍了射线检测实验教学的改革措施,设计了原理验证实验、新技术实验、专业课程设计、技能训练、创新性训练、职业资格认证等6大实验教学环节,并从设备与器材、试块、仿真软件等3个方面加强实验教学条件建设,构建了较完整的射线检测实验教学体系。

航空强国背景下的“工程材料及力学性能”课程思政教学改革与实践

立德树人是教育的根本任务。在专业课程教学中巧妙有机地融入德育元素,并在内容上与思政理论课形成互补、互通的协同育人成效成为高等教育的必然要求。本文以无损检测专业的基础课程《工程材料及力学性能》为例,以知识传授、能力提升、价值引领三维目标为导向,开展课堂思政。结合疫情防控、新形势、新常态的教学要求,提出基于课程思政教育驱动的多样化教学方法及思政教育实施举措。借助于多样化的教学平台,阐明了不同的教学平台在育人方面的优势。为了更好地检验专业课程育人成效,本文提出了专业课程的能力提升、学风建设、自主学习为一体的评价体系。随后,本文列举了“工程材料及力学性能”课程中部分教学案例及相应的思政元素,并以“疲劳裂纹扩展”为例,具体讲解如何在课程知识讲授过程中起到德育效果。最后,总结了在该课程中实施思政教育的思考和展望。

小波变换对超声检测信号去噪效果的分析

从小波变换的奇异性分析入手,给出应用于超声检测信号去噪的小波模极大值算法,并选用Marr函数做小波基函数。该算法对超声合成信号和实测信号的去噪效果均很理想,而且对存有可疑信号点的材料进行的金相分析再一次验证了算法的正确性。

基于COMSOL的表面微裂纹超声非线性混频检测研究

为实现对表面微裂纹的超声检测,基于COMSOL构建含有表面微裂纹的超声表面波非线性响应几何模型,分析表面波混频频率的选择对调制效应的作用,研究不同裂纹长度、宽度以及传播距离对边频分量的影响,提出一种基于二次谐波分量和边频分量的表面微裂纹检测方法。结果表明:二次谐波分量可用于判断微裂纹是否存在,归一化边频分量能够对微裂纹进行定位和定量分析;微裂纹长度与边频分量之和呈现负相关关系,传播距离与边频分量之和呈现出线性负相关关系,其线性拟合曲线的相关性系数为0.963。

中国射线检测技术现状及研究进展

射线检测结果能够非常直观地显示出材料及其构件缺陷和不连续性的大小、分布和性质,在工业领域得到广泛应用,在某些重要领域具有不可替代性,在文献综述基础上,对比分析了国内外射线检测设备、检测技术和检测标准的现状,并根据我国科技部门提出的科研项目和射线研究现状总结出中国射线检测技术发展的方向。

声振检测方法的发展

依据激励方式的不同,分别从敲击检测和声阻检测方法两个方面对声振检测方法进行了介绍。敲击检测方法主要分整体振动检测法(或车轮敲击法)和局部振动检测法(或硬币敲击法),声阻检测法主要分机械阻抗法和局部共振检测法。声振检测方法尽管很早以前就已经出现了,但至今主要还停留在经验性的应用层面。对各种声振检测方法的基本原理及其发展作简要论述,希望起到抛砖引玉的作用,吸引业界关注该方法发展和应用的同仁共同来推进它的技术进步。

蜂窝夹层复合材料的压缩损伤声发射特征

应用声发射技术对蜂窝夹层复合材料压缩损伤过程进行了试验研究。分析载荷与声发射信号关联图,依据其损伤过程和声发射特征,发现随着加载条件下载荷的增加,复合材料的损伤逐步增大。在加载初始阶段,仅有少量声发射信号,各种表征信号量小幅度增加;在加载中期,声发射信号增多,各种表征信号量不断增大;在加载后期,声发射信号有明显突增,各种表征信号量急剧增加。复合材料压缩损伤破坏与声发射的幅值、能量、撞击、上升时间、持续时间和计数等参量特征相关。根据各阶段特征参量滤波后所得信号分布与实际断裂位置相吻合。

晶闸管控制的磁粉探伤机磁化电流的计算机控制

介绍一种磁粉检测用晶闸管控制电路的磁化电流测量方法 ,利用该方法开发一种磁粉探伤用计算机控制器 ,实际使用表明 ,其电流控制稳定性符合我国常用磁粉检测标准要求 ,断电相位控制可靠。

磁光/涡流成象技术中的法拉第磁光效应的研究

运用数学物理方法解释了自然旋光性 ,同时在量子力学、晶体学和经典电磁场理论的基础上对磁光 涡流成象技术中的法拉第磁光效应作了详细研究 。

带工作状态显示的射线机无线遥控器的研制

本文介绍一种便携式X射线机无线遥控装置 ,该装置采用MCS51系列单片机构成。利用单片机的串行通讯口、调制解调和无线电话实现数据通讯功能 ,该遥控器能够显示X射线机的工作状态 ,能够无线遥控开。

碳纤维复合材料板冲击损伤计算及超声检测

文章采用显式有限元法、三维Tsai-Wu失效准则和刚度折算准则来模拟T300/QY8911矩形层压板低速冲击下逐渐损伤的过程,预测了复合材料冲击损伤的程度。根据HB72242 1995《复合材料构件通用技术条件》、GJB 28952-1997《碳纤维复合材料层合板和层合件通用规范》要求制作冲击试样,进行低能量冲击试验。采用超声C扫描检测不同能量冲击作用造成的损伤,将有限元计算结果和超声C扫描检测结果进行对比。结果表明,在损伤面积尺寸确定方面,有限元分析的结果和超声C扫描检测结果吻合较好,三维Tsai-Wu失效准则和刚度折算准则适合模拟分析碳纤维复合材料板冲击损伤,超声C扫描检测可以较好地检测出冲击能量高于4.5J的分层损伤。

基于小波-FFT的X射线平板探测器条状结构噪声消除方法

条状结构噪声是X射线平板探测器图像中的常见噪声类型,这类噪声会对缺陷的识别和评片造成一定的干扰。本研究针对X射线平板探测器成像系统的特点,分析了条状结构噪声产生的原因和特征;通过引入一种基于小波-FFT的条状结构噪声滤波器,利用小波能够分离垂直和水平方向分量的特点,有效地对条状结构噪声进行分离和消除,从而在保留图像细节的同时高效的移除条状噪声。实验结果表明:相比传统的空域和频域滤波器,该方法具备较好的综合性能,适合用于平板探测器图像条状噪声消除。

电站铁磁构件的磁记忆检测

介绍了一种对铁磁构件进行早期诊断的无损检测新技术 ,分析了铁磁构件在有、无外应力情况下的能量变化 ,应用带磁偶极子模型等效受力构件的磁畴定向排列 ,计算得出了构件应力集中区的漏磁场分布。并以电站锅炉管座角焊缝为例 ,在对其残余应力进行了有限元分析的基础上 ,作了磁记忆检测。理论分析与试验结果表明 ,磁记忆检测技术适用于电站锅炉及压力容器管道的检测 ,可望在实际工程中得到推广应用。

机体飞行载荷疲劳试验中的声发射特性分析

机体飞行载荷疲劳试验是全尺寸飞机疲劳试验的最关键部分,主要目的是暴露机体结构疲劳薄弱部位和疲劳损伤关键部位,确定这些位置疲劳裂纹的扩展特征。论文介绍利用声发射技术对应力集中且可达性差的关键部位进行实时监控的细节,通过分析声发射特性,及时得到监测区域内裂纹萌生扩展的起始时间和位置的信息。详细叙述在高背景噪声环境下如何获取有用声发射信号的方法,包括使用谐振式传感器,采用空间滤波技术、基于统计平均的特征参数趋势分析和基于幅度的相关参数趋势分析的相互验证,以及采用载荷滤波、幅度滤波和空间滤波相结合的综合滤波方法。结果表明,这种声发射信号快速处理方法成功的实时监测到螺栓孔周围裂纹的萌生和扩展过程。

小波变换软阈值去噪在粗晶材料超声检测中的应用

本文研究多尺度小波分析方法在粗晶材料超声检测信号增强中的应用。在分析结构噪声,电噪声和缺陷信号的小波变换特性的基础上,提出一种用一个尺度间变化的门限阈值来抑制噪声的小波变换系数,并以各尺度缺陷信号的能量关系形成权值,加权重构信号来提高信噪比。实验结果表明,该方法具有很好的去噪效果,增强了粗晶材料缺陷的检出率。

基于局域均值分解包络谱和SVM的滚动轴承故障诊断方法研究

论述了局域均值分解(Local mean decomposition,LMD)的定义和算法。结合局域均值分解、包络分析和支持向量机(Support vector machine,SVM)的各自特点,提出了一种基于LMD包络谱和SVM的滚动轴承故障诊断方法,该方法先对滚动轴承振动信号进行分解,得到一系列的生产函数分量,然后,再对前面几个生产函数分量进行包络分析,从包络谱中提取特征幅值比作为特征向量输入到SVM分类器中进行识别。实验结果验证了提出的方法的有效性,可以有效地识别滚动轴承的不同故障。

航空精密铸件射线CR成像检测研究

根据ASTM E192验收标准,对某精铸件加工的孔型和槽型缺陷,分别采用CR和C7胶片进行射线检测对比。由于CR图像灰度范围宽,细节影像不易直接观察,采用多尺度对比度增强算法提取细节信息进行增强放大,人眼可直接从增强后的图像识别细节信息。CR与C7胶片检测对比试验结果表明,CR图像的质量已达到C7胶片的检测质量,可降低检测成本和提高检测效率,能代替C7胶片实现该精铸件的数字射线照相检测。

基于RS-485的PLC与多台变频器通信的实现及应用

介绍了采用S7-200系列PLC和富士G11/P11系列变频器组成的控制系统,该系统在四色印刷机水辊交流变频调速中得到成功应用。文中说明系统的硬件组成和工作原理,详细介绍了控制系统中串行通信的程序编制方法。