钛合金扩散焊水浸超声相控阵相位迁移成像方法

钛合金广泛应用于航空航天等工业制造领域,扩散焊是钛合金构件连接的一种主要方式,连接质量对构件的安全使用非常重要。针对钛合金扩散焊典型内部缺陷的检测开展水浸超声相控阵检测研究。首先根据高斯叠加定理研究不同水深对相控阵声场的影响,以确定适合的水层厚度;其次建立含典型缺陷钛合金扩散焊有限元模型,模拟水浸超声相控阵检测过程并采集检测数据;最后将超声相控阵平行聚焦扫描数据根据相位迁移原理进行频域合成孔径成像。研究结果表明:利用超声相控阵聚焦扫描数据进行双介质频域合成孔径成像,相比相控阵传统B扫成像,除检测出传统成像方法无法成像的直径0.2 mm微孔缺陷外,对比率平均提升了6.39 dB,缺陷定位精度在1.3%以内,该方法可为钛合金扩散焊缺陷的水浸超声相控阵检测提供理论指导。

提高频域合成孔径超声阵列成像质量的方法

随着工业制造水平的不断提升,对于工业无损检测的要求也越来越高,为了实现更快更准确的检测,基于相位迁移算法的频域合成孔径超声成像方法在实际成像检测中应用越来越多。针对该成像理论,提出一种提高成像质量的方法。首先对时域阵列检测信号,依次进行卷积滤波、波形包络提取及信号锐化处理,提高信号信噪比;然后再将这些信号进行二维傅里叶变换,并通过相位迁移算法重建声场;最后使用二维傅里叶反变换对检测区域进行逐层成像。用多缺陷试块进行检测成像实验,结果表明,经过该方法处理,成像质量得到提高,与未预处理的成像结果比较,在相同实验条件下,信噪比平均提高3.9 dB。

基于PSM算法的激光致声SAFT水下小目标探测方法

水下目标的有效探测是认知海洋的前提与关键。本文介绍了一种可用于空-水跨介质探测成像的激光致声合成孔径聚焦技术。分别建立激光源阵列中心聚焦及偏转聚焦的有限元仿真模型,进而模拟激光致声合成孔径聚焦探测过程,采用相位迁移算法对模拟的激光致声信号进行探测图像的重构。采用均方误差与峰值信噪比对图像质量进行评价。搭建了空气-水下激光致声探测实验系统,通过分析水中钢球经衍射后的声波能量变化,计算出了其平均能量损失率。利用合成孔径延时叠加波束形成方法实现了声波能量在目标处的汇聚及增强,为水下目标探测提供了一种新的实现途径。