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PBX内部裂纹水浸超声全聚焦成像方法研究
1
作者
甘仁杰
禹利达
+3 位作者
李海宁
张伟斌
李卫彬
杨占锋
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期353-359,共7页
高聚物粘结炸药(PBX)的内部裂纹检测对其使用安全性和结构完整性评价具有重要意义和工程应用价值。为了提高PBX内部裂纹缺陷的成像检测精度和图像质量,研究了曲面修正水浸超声全聚焦成像方法,并在此基础上进一步结合了延迟乘和波束形成(...
高聚物粘结炸药(PBX)的内部裂纹检测对其使用安全性和结构完整性评价具有重要意义和工程应用价值。为了提高PBX内部裂纹缺陷的成像检测精度和图像质量,研究了曲面修正水浸超声全聚焦成像方法,并在此基础上进一步结合了延迟乘和波束形成(DMAS)技术,通过水浸法对Φ100.0 mm的半圆柱PBX的底部裂纹缺陷进行了超声成像检测研究,实现了对曲面构形PBX底部裂纹缺陷的高精度成像表征。实验结果表明,传统全聚焦成像算法的裂纹缺陷高度测量误差为12.0%,图像信噪比为1.37 dB;曲面修正后的裂纹缺陷高度测量误差为3.6%,图像信噪比为2.13 dB;而曲面修正结合DMAS算法成像的裂纹缺陷高度测量误差仅为0.4%,图像信噪比为5.32 dB。
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关键词
高聚物粘结炸药(PBX)
曲面修正成像算法
延迟乘和波束形成(DMAS)技术
裂纹
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职称材料
颗粒填充复合炸药裂纹缺陷的高信噪比超声成像方法
被引量:
2
2
作者
李海宁
禹利达
+2 位作者
甘仁杰
张伟斌
杨占锋
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第15期107-116,共10页
高聚物黏结炸药(PBX)是一类由炸药造型颗粒高度填充和少量黏结剂构成的复合材料,其内部裂纹的有效检出对结构完整性评价和安全可靠性评估具有重要意义.PBX因其特殊的细观结构特征呈现出声速低、衰减强的特点,利用传统线性超声聚焦成像时...
高聚物黏结炸药(PBX)是一类由炸药造型颗粒高度填充和少量黏结剂构成的复合材料,其内部裂纹的有效检出对结构完整性评价和安全可靠性评估具有重要意义.PBX因其特殊的细观结构特征呈现出声速低、衰减强的特点,利用传统线性超声聚焦成像时,超声波在颗粒边界发生的多重反射会造成重构图像信噪比低,裂纹特征淹没在背景噪声中,难以有效识别.为改善成像信噪比,提出一种基带非线性合成聚焦(BB-NSF)超声相控阵成像算法,充分利用全矩阵数据中各通道接收信号的空间相干性,增强缺陷位置图像强度的同时抑制了背景噪声,再结合PBX曲面构形特征对算法的延时法则进行修正,实现了曲面构形PBX不同取向裂纹缺陷的高信噪比成像,并对重构图像质量和成像效率进行了定量对比评价.结果表明,BB-NSF算法可有效地抑制背景噪声,显著地改善PBX裂纹检出能力.BB-NSF算法中的信号空间相干度p是影响图像信噪比的关键参数.p值大于2.0时,PBX裂纹缺陷超声重构图像的信噪比相比于传统的全聚焦成像算法可以提升10 dB以上.随着p值增加,重构图像的信噪比可以得到进一步提升,而计算效率保持稳定,体现出BB-NSF算法在强衰减复合材料内部缺陷成像方面的优势和应用前景.
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关键词
高聚物粘结炸药
裂纹缺陷
超声相控阵
基带非线性合成聚焦算法
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职称材料
题名
PBX内部裂纹水浸超声全聚焦成像方法研究
1
作者
甘仁杰
禹利达
李海宁
张伟斌
李卫彬
杨占锋
机构
中国工程物理研究院化工材料研究所
厦门大学航空航天学院
中南大学交通运输工程学院
出处
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期353-359,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11974295)
国家自然科学基金青年科学基金项目(52105566)
中国工程物理研究院创新发展基金(CX20210003)。
文摘
高聚物粘结炸药(PBX)的内部裂纹检测对其使用安全性和结构完整性评价具有重要意义和工程应用价值。为了提高PBX内部裂纹缺陷的成像检测精度和图像质量,研究了曲面修正水浸超声全聚焦成像方法,并在此基础上进一步结合了延迟乘和波束形成(DMAS)技术,通过水浸法对Φ100.0 mm的半圆柱PBX的底部裂纹缺陷进行了超声成像检测研究,实现了对曲面构形PBX底部裂纹缺陷的高精度成像表征。实验结果表明,传统全聚焦成像算法的裂纹缺陷高度测量误差为12.0%,图像信噪比为1.37 dB;曲面修正后的裂纹缺陷高度测量误差为3.6%,图像信噪比为2.13 dB;而曲面修正结合DMAS算法成像的裂纹缺陷高度测量误差仅为0.4%,图像信噪比为5.32 dB。
关键词
高聚物粘结炸药(PBX)
曲面修正成像算法
延迟乘和波束形成(DMAS)技术
裂纹
Keywords
polymer bonded explosive
surface correction imaging algorithm
delay multiply and sum technology
crack defects
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
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职称材料
题名
颗粒填充复合炸药裂纹缺陷的高信噪比超声成像方法
被引量:
2
2
作者
李海宁
禹利达
甘仁杰
张伟斌
杨占锋
机构
中国工程物理研究院化工材料研究所
中南大学交通运输工程学院
厦门大学航空航天学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第15期107-116,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:52105566)
中国工程物理研究院创新发展基金(批准号:CX20210003)资助的课题.
文摘
高聚物黏结炸药(PBX)是一类由炸药造型颗粒高度填充和少量黏结剂构成的复合材料,其内部裂纹的有效检出对结构完整性评价和安全可靠性评估具有重要意义.PBX因其特殊的细观结构特征呈现出声速低、衰减强的特点,利用传统线性超声聚焦成像时,超声波在颗粒边界发生的多重反射会造成重构图像信噪比低,裂纹特征淹没在背景噪声中,难以有效识别.为改善成像信噪比,提出一种基带非线性合成聚焦(BB-NSF)超声相控阵成像算法,充分利用全矩阵数据中各通道接收信号的空间相干性,增强缺陷位置图像强度的同时抑制了背景噪声,再结合PBX曲面构形特征对算法的延时法则进行修正,实现了曲面构形PBX不同取向裂纹缺陷的高信噪比成像,并对重构图像质量和成像效率进行了定量对比评价.结果表明,BB-NSF算法可有效地抑制背景噪声,显著地改善PBX裂纹检出能力.BB-NSF算法中的信号空间相干度p是影响图像信噪比的关键参数.p值大于2.0时,PBX裂纹缺陷超声重构图像的信噪比相比于传统的全聚焦成像算法可以提升10 dB以上.随着p值增加,重构图像的信噪比可以得到进一步提升,而计算效率保持稳定,体现出BB-NSF算法在强衰减复合材料内部缺陷成像方面的优势和应用前景.
关键词
高聚物粘结炸药
裂纹缺陷
超声相控阵
基带非线性合成聚焦算法
Keywords
polymer bonded explosives
crack defect
ultrasonic phased array
baseband nonlinear synthesis focusing algorithm
分类号
TQ560.1 [化学工程—炸药化工]
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
PBX内部裂纹水浸超声全聚焦成像方法研究
甘仁杰
禹利达
李海宁
张伟斌
李卫彬
杨占锋
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
颗粒填充复合炸药裂纹缺陷的高信噪比超声成像方法
李海宁
禹利达
甘仁杰
张伟斌
杨占锋
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
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