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。

基于非线性电磁超声表面波混频方法的金属疲劳裂纹检测

针对铝合金板材疲劳损伤检测困难的问题,构建含有疲劳裂纹界面力模型的电磁超声表面波混频调制模型,研究不同激发频率下的非线性超声表面波的混频调制效果,进而确定了激励频率。分析电磁超声表面波在铝板中的传播情况,以及不同裂纹深度和长度对非线性混频效果的影响。最后进行非线性超声表面波混频检测实验,对完好试件及疲劳试件的非线性特征进行对比分析,研究边频分量随激励信号频率、幅值、信号时延以及裂纹长度不同的变化情况,得到边频分量与微裂纹长度的关系曲线。实验结果表明,如果铝板中存在疲劳裂纹,会有边频调制分量出现;当两列混频信号同时到达疲劳裂纹时,非线性调制效应最强;通过边频分量与微裂纹长度拟合出的关系曲线可以有效监测裂纹的扩展,从而为金属疲劳裂纹的定量检测奠定良好的基础。

鼠笼式异步电动机转子断条数目判据研究

转子导条断裂是鼠笼式异步电动机的常见故障之一。本文通过分析定子电流边频分量的产生机理,采用定子电流时域信号加汉明窗的方法,减小主瓣能量泄露,突出边频分量,改进了诊断转子断条数目的判据。仿真结果表明断条数目诊断的准确性得到一定程度的提高。