玻璃纤维增强复合材料超声检测声场的CIVA仿真与试验研究

针对单晶片超声检测玻璃纤维增强复合材料层压板内声场分布,使用CIVA软件得到了不同楔块厚度下材料内部声场的变化规律;同时进行试块内不同规格的预制缺陷仿真试验,通过对缺陷进行B扫图及A扫回波波形分析,得到不同深度缺陷回波特点及波高规律。最后,使用超声检测仪器对制作的玻璃纤维层压板进行实际检测验证试验。试验结果表明:不同尺寸及埋深的分层缺陷的波形特点及检测结果与仿真试验结果相同;当缺陷距离表面太近时,检测得到的尺寸比实际缺陷大很多;当缺陷位于层压板中间时,检测结果均接近实际尺寸;当缺陷位于层压板底部时,检测结果比实际尺寸小。

超声相控阵检测与CIVA仿真对比研究

锅炉制造、安装、检验过程中,复杂结构焊缝一般可利用超声相控阵检测技术实施有效检测,其检测工艺的选择对检测结果影响很大,针对特定工件及工艺,结合CIVA仿真可快速分析成像效果,对于工艺优化具有重要意义。采用CIVA软件实施相控阵A型试块特定区域缺陷孔的相控阵检测仿真,同时采用相同工艺开展实际相控阵检测,对比分析各缺陷孔定位定量精度。结果表明:CIVA仿真与实际检测结果差异较小,实际检测精度稍优于CIVA仿真。

HDPE管道热熔接头相控阵超声CIVA仿真

针对HDPE管道热熔接头声衰减大,检测信噪比低的特点,文章通过CIVA仿真软件中的超声模块对两种规格的HDPE管道进行了声场模拟,研究探头频率、阵元间距和阵元排列对热熔接头中声场分布的影响,优化了检测用相控阵探头参数。按照优化的探头参数和检测工艺在含标准反射体和典型缺陷的试件上进行声场仿真,检测工艺可对φ168.3 mm和φ914.4 mm管道中预设的不同深度和类型的典型缺陷全部检出,整体检测效果较好。该仿真研究为相控阵探头参数设计和下一步的工艺验证性能试验及现场检测打下了理论基础。

基于CIVA仿真的FPSO船体管道相控阵超声检测

首先采用CIVA仿真软件建立了双相不锈钢各向异性焊缝模型,对声场分布和缺陷响应进行了模拟和计算,然后基于ISO 13588-2019和ISO 22825-2017进行了工艺验证,最后采用CIVA仿真制定的相控阵工艺对现场FPSO船体管道进行了检测和缺陷解剖验证。结果表明,CIVA仿真对于各向异性不锈钢焊缝相控阵检测工艺的制定具有较好的指导作用,DMA探头在各向异性焊缝的相控阵检测中具有较高的信噪比和缺陷检出率。研究为FPSO船体管道相控阵超声检测提供了可行的技术方案。

CIVA仿真软件在核电厂汽轮机叶根相控阵检测中的应用

超声相控阵技术已经逐渐应用于核电厂汽轮机叶根裂纹的定期无损检测中,为了优化检测工艺以及辅助超声信号分析,采用CIVA软件对相控阵检测汽轮机叶根进行了仿真模拟。结果表明,CIVA软件可准确、高效地为相控阵检测叶根的工艺设计、数据分析提供依据,具有一定的应用价值。

P91/P92钢管道对接焊缝根部裂纹的CIVA仿真分析

目前大型火电机组广泛使用P91/P92材料制作集箱和主蒸汽、再热蒸汽管道等部件,由于其焊接工艺要求比较严格,在焊接过程中容易产生焊缝根部缺陷及层间微小裂纹等缺陷。而对于焊缝根部裂纹超声波检测过程中,缺陷与根部焊瘤不易区分,使得缺陷难于检出。利用CIVA仿真分析软件,对不同高度和埋藏深度下的管道根部裂纹进行仿真,并对其声束传播路径、根部焊瘤成型反射特征及缺陷波形的变化规律进行了分析。

基于CIVA仿真核电站传热管涡流检测参数的选择

利用CIVA软件平台,采用内穿式差动Bobbin线圈对核电站蒸汽发生器传热管涡流检测进行数值模拟;对传热管内外壁缺陷数值模拟,确定检测时的最佳频率,并与理论计算值进行对比;数值模拟差动式探头2线圈之间间隔大小L、线圈宽度b和周向槽缺陷宽度l对检测结果的影响;利用上述CIVA数值模拟的结果分析相应的变化规律,为应用差动Bobbin线圈对核电用传热管进行涡流检测时线圈参数的选择提供了重要的理论参考依据和实用价值。

基于CIVA的薄铝板超声相控阵检测

使用CIVA的缺陷响应功能对薄铝板的超声相控阵检测过程进行仿真,得出检测工艺参数。分析了不同埋深下相同尺寸的腐蚀坑缺陷与波幅能量的关系,以及在特定埋深下的不同尺寸的腐蚀坑缺陷与波幅能量之间的关系。使用CIVA仿真制定的检测工艺指导OmniScanMX相控阵仪器的实际检测,结果表明CIVA仿真结果跟实际检测一致,说明CIVA能高效准确地预测薄铝板超声检测的结果。

军机复合材料层压板超声相控阵检测的CIVA仿真与试验

基于军机复合材料层压板的结构损伤特点,利用相控阵超声检测众多参数的可调节性,采用固定单一因数的方法,通过CIVA仿真和试验结果对比,分析了不同参数对检测结果的影响,对军机复合材料层压板超声相控阵检测方案的制定具有重要意义。

基于CIVA仿真的电涡流检测参数优化

涡流缺陷检测作为较为成熟的无损检测方法,虽有对传感器的部分参数进行优化改进的研究,但缺乏整体、系统的分析。CIVA软件作为较为新兴的软件,在无损检测仿真方面,更具专业性,操作更为简洁。建立不同材料的3D缺陷仿真模型,并设计了相应的正交实验,通过直观分析、方差分析、贡献率分析等方法,探究了各因素对缺陷检测结果的影响程度,确定了在不同材料缺陷检测时,主要影响因素贡献率的变化规律,提出了最优的探头尺寸参数,并最终给出了实际调试过程中不同参数的推荐调试顺序。

基于CIVA仿真的管帽焊缝相控阵超声检测工艺

对某化工厂合成反应器换热管管帽焊缝进行了相控阵超声检测工艺分析,采用研制的专用扫查装置及楔块在对比试块上进行试验,并优化了检测工艺,并在模拟试块上验证优化后的检测工艺。结果表明:优化后的检测工艺检测效果良好,为管帽焊缝的检测提供了一个有效的解决方案。

薄壁奥氏体管对接接头相控阵CIVA模拟研究

薄壁奥氏体不锈钢对接接头在石油化工装置中广泛存在,目前NB/T47013—2015《承压设备无损检测》仅对壁厚为10～80mm的奥氏体不锈钢对接接头给出了检测方法,对于厚度小于10mm的薄壁奥氏体不锈钢对接接头的检测并没有规定。通过CIVA模拟研究了相控阵检测方法对薄壁奥氏体管对接接头的检测效果,确定有效的检测参数。

CIVA仿真模拟风机变桨轴承的相控阵超声检测

风机变桨轴承经常出现断裂影响电力生产,为实现对变桨轴承内部状态监控,使用CIVA仿真模拟变桨轴承的相控阵超声检测工艺,探究适合变桨轴承的相控阵超声检测工艺和缺陷测量方法。针对内齿型变桨轴承缺陷特征,通过CIVA进行仿真模拟。结果表明:螺栓孔到齿根部区域采用横波斜探头扇形扫查、螺栓孔到轴承密封圈区域采用纵波直探头和横波斜探头扇形扫查相结合的方式可实现对变桨轴承的检测区域全覆盖;同时,深入探究其缺陷的测量方法,当缺陷高度不超过3 mm时可采用–6 dB法进行缺陷测量,当缺陷高度超过3 mm时采用端点衍射法进行测量最佳。该仿真模拟技术为风机变桨轴承裂纹相控阵超声检测提供了合适的检测方法和缺陷判断技术。

CIVA仿真软件的实际应用

CIVA仿真软件包含超声、涡流和射线三个部分,其中超声部分又分为声场模拟和缺陷响应两个模块。CIVA可以支持各种复杂的工件建模,可设置多种类型探头,包括相控阵探头,能够模拟多种检测方法,对于检测工艺的制定有着很好的指导作用。着重介绍了CIVA软件在国内无损检测领域中的成功案例。

100t钢包耳轴深厚焊缝超声相控阵的CIVA仿真与检测

针对钢包耳轴深厚焊缝实际检测存在的难题,定制了耳轴试块（内置两个Ф4mm横通孔缺陷）,通过CIVA仿真技术对耳轴试块检测参数的设置进行了探究,利用超声相控阵探伤仪对耳轴试块进行了实验,对比了不同波形的检测效果,研究了超声相控阵技术对钢包耳轴深厚焊缝中缺陷检测的可行性.结果表明,在设定检测面、扇形扫查方式和10°-30°扫查角度等参数下,对耳轴试块进行检测可获得较好的扫查结果,且超声相控阵横波检测结果的信噪比高、杂波干扰少,实际现场100t钢包耳轴深厚焊缝的检测结果证实了超声相控阵技术对耳轴深厚焊缝中缺陷的检测具有可行性。

飞机前起落架关键部位超声检测技术的CIVA仿真

制造过程中产生的缺陷会影响飞机前起落架的正常运行。为比较横波与表面波对缺陷的检出情况,本研究采用CIVA仿真软件中的超声检测模块,对飞机前起落架上筒支点的迎风面进行了常规超声检测的模拟,并分析了横波、表面波探头对近表面条状缺陷检测定位和定量的误差,对比了57°、63°入射角对检出误差的影响。研究结果表明:CIVA软件能够对飞机前起落架等复杂几何构件进行常规超声检测技术仿真;采用表面波探头检测时对常见缺陷的检出误差更小,即采用63°入射角检出误差更小。

CIVA仿真在核电厂汽轮机相控阵超声检测中的应用

随着监管部门对核电厂安全运行的监督日趋严格,对核电厂汽轮机转子焊接接头、叶根等关键敏感设备及复杂结构件的在役检查提出更高要求。由于厚度大、结构复杂等因素的影响,制定此类部件的无损检测工艺较为困难。本文借助CIVA仿真软件,针对结构较复杂的枞树型叶根、大厚度转子对接焊缝的部分检测工艺进行模拟仿真,并根据仿真获得的技术参数进行实际验证。试验结果表明,CIVA仿真能够有效提高超声检测工艺的准确性及制定效率。

基于CIVA的压力容器用聚乙烯衬里缺陷的超声检测研究

以压力容器用聚乙烯(PE)衬里为研究对象,采用CIVA仿真模拟软件超声模块对衬里与钢界面脱粘、分层及衬里层气泡等缺陷进行检测,结果表明10.0MHz、Ф6mm的单晶带延迟块直探头对PE衬里的3种缺陷具有良好的检测效果。对人工缺陷试块进行了超声检测,结果表明带延迟块的超声探头将近场区控制在延迟块内,对PE衬里的分层和界面脱粘缺陷具有较好的检出效果,且与CIVA仿真模拟结果吻合。

对接焊缝相控阵超声检测可靠性的CIVA仿真与试验

对比了相控阵超声和常规超声对接焊缝的检测仿真和试验,分析了对接焊缝相控阵超声检测的可靠性,为承压设备相控阵超声检测标准的制订提供相应参考。仿真与试验得出:相控阵超声检测的缺陷检出率总体上要高于常规超声检测。对于有着严重危害且对声束指向性要求较高的面状缺陷,相控阵超声的检出率要高于常规超声。对于夹渣、未焊透等体积性缺陷,相控阵与常规超声的检出率均非常高。但是对于气孔类回波较小的体积性缺陷,相控阵超声的检出率明显高于常规超声。对于工件厚度较大的焊缝,相控阵超声较常规超声技术可以扫描检测到更厚的焊缝区域。在缺陷测长方面,相控阵超声的测长结果相对于常规超声技术总体偏大,测长精度并无明显优势。

小径薄壁管座角焊缝典型缺陷的超声相控阵CIVA仿真研究

在电厂安放式小径薄壁管座角焊缝超声检测技术中,检测结果易受到管径小、检测位置结构复杂等因素影响,因此,采用CIVA软件对焊缝模型进行超声相控阵声场仿真,得到未熔合、未焊透、裂纹和夹渣4种典型缺陷在不同检测位置曲率下的缺陷响应。对比分析仿真缺陷图谱,研究检测位置曲率对缺陷成像和声压幅值的影响,结合优化后的仿真参数和检测方法形成了检测工艺。实验结果表明,提出的检测工艺可有效检出不同检测位置曲率下的焊缝缺陷。