不同入射频率下超声波横波在砂岩中的传播特性研究

岩石中超声波横波声学参数与力学参数密切相关,利用超声波横波传播特性可以反演岩石力学参数,但目前相关研究成果较少,因此需要深入开展岩石中超声波横波传播特性的研究。本文以灰砂岩、红砂岩和黄砂岩为研究对象,开展50 kHz、100 kHz和200 kHz频率下超声波横波传播试验;提取波速、主频和最大幅值等声学参数进行砂岩中超声波横波的传播特性研究;通过归一化处理,分析了3种声学参数对弹性模量变化的敏感性。结果表明,在3种砂岩中,横波波速、主频都随入射频率和弹性模量增大呈非线性递增趋势,最大幅值随入射频率呈降低趋势,而弹性模量和入射频率对3种声学参数变化率的影响呈现出不同规律;整体分析发现最大幅值对砂岩弹性模量变化的敏感性最强,基于最大幅值建立了砂岩弹性模量的估算公式;基于波形、信噪比、相关性的综合考虑,建议今后采用50 kHz作为砂岩超声波横波测试的入射频率。研究成果可以为超声波测试技术的发展提供参考。

不同温度下超声波横波声速变化的研究

研究在 0～ 130℃范围内超声波横波声速的变化规律 ,即 0～ 4 0℃时声速基本不变 ,随温度升高 ,声速增加 ,在 70～ 80℃附近声速达到最大值 ,随后声速反而减少。讨论了不同温度下 ,超声探头K值的选择方法 ,为保证超声波检测的准确性提供了参考依据。

单轴压缩下不同饱和度红砂岩横波特征研究

为了研究饱和度对岩石超声波横波传播规律影响,以红砂岩为研究对象,开展不同饱和度下入射频率分别为50、100、200 kHz的超声波横波传播实验,分析饱和度及入射频率对横波声学参数变化规律。结果表明:干燥至饱和状态,横波波速随饱和度增大呈非线性下降趋势,幅值衰减系数随饱和度增大呈非线性递增趋势,均满足三次函数关系,属于高度相关;整体分析发现横波波速受饱和度变化影响大于幅值衰减系数,幅值衰减系数拟合参数能较好反映岩样物理量的变化;基于敏感性及决定系数的综合考虑,建议今后采用100 kHz作为含水砂岩超声波横波测试优势频率。研究成果可为不同饱和度下岩石超声波测试技术发展提供参考。

超声波检测中对反射回波的分析与判断

在压力容器定期检验过程中，我们经常会使用超声波横波斜入射对焊接接头埋藏性缺陷进行一定比例的抽样检测。由于超声波检测的自身特点，在检测中判断反射波是何种回波是有一定技术难度的，想要判断准确，就必须能够熟练应用超声波反射、折射定律及掌握材料、焊接等超声波检测相关知识和经验。下面介绍我们在压力容器定期检验过程中对超声波反射波的分析与判断的一个实例。

岩石柱塞样品超声横波速度测试精度分析

实验室对岩石横波速度测试多数在小直径柱塞样品上进行,不同振动模式横波的速度测试精度受横波换能器直径和频率的双重影响。本文使用两种频率的剪切和扭转换能器,分别对四种均质材料和多种岩性柱塞样品的横波速度进行测试,发现在剪切横波前会产生一种伴生波,使横波波至出现反相位和前移,影响波至时间的拾取;扭转横波产生的侧界面扭转波也会影响波至,降低测试精度。分析对比不同直径的实际岩样的测试结果,总结出判断横波波至相位和拾取波至时间的方法,并提高了柱塞样品横波速度测试的精度。

超声横波法测厚与检验中非同质试块的应用

通过理论推导与实验、实测对比 ,论证了采用超声横波法对未知材质工件进行测厚的可行性及精确性。成功地将以任意一种已知对比试块为基准而调试的超声波检测系统用于任意未知材质的在役设备的壁厚测定和缺陷检验中 ,解决了超声横波法测厚与检验中非同质试块的应用问题 ,增强了在役设备检验中强度计算。

定位分析法在钢轨铝热焊焊缝伤损判别中的应用

针对钢轨铝热焊焊缝结构特点带来的伤损判别困难问题,为提高铝热焊焊缝伤损判别的准确率,分析探伤车超声通道横波声场的结构特点,提出判别反射体位置的定位分析法;通过人工伤损实际位置与定位分析法得到的B型显示伤损位置比对,证明定位分析法判断伤损位置的正确性。分析铝热焊焊缝的轮廓特征,运用定位分析法解释其轮廓B型显示规律,提出利用此轮廓显示规律对铝热焊焊缝伤损判别及对检测增益适当与否进行监控;通过实际线路中铝热焊焊缝伤损报警的复核分析,验证运用铝热焊轮廓显示结合定位分析法综合判别铝热焊焊缝伤损的可行性,即定位分析法可在钢轨铝热焊焊缝伤损判别中应用。

用超声横波法检测某进口型直升机尾桨叶大梁

采用超声横波检测方法对到寿的某进口型直升机尾桨叶大梁进行检测 ,通过实际检测 ,切实可行。

轴类筒类工件表面裂纹的超声测高

提出用超声波横波对位于轴类、筒类外圆和内圆表面的裂纹测高计算方法和对仪器探头的要求等。