焊接薄板中S_0兰姆波对槽型缺陷响应特性的数值研究

采用数值仿真方法,就焊接薄板中S_0兰姆波对槽型缺陷的响应特性以及焊缝对S_0兰姆波槽型缺陷检测灵敏度的影响开展了数值研究。数值仿真结果表明,S_0_R信号(经槽型缺陷反射的S_0兰姆波回波信号)的反射比率随槽型缺陷深度的增大而单调增加;S_0_R信号的反射比率随槽型缺陷宽度的变化呈非单调变化关系,可将S_0_R信号的反射比率及其持续时间一并加以考虑,以评价槽型缺陷宽度的变化。随着焊缝余高的增加,S_0兰姆波对槽型缺陷的检测灵敏度将降低;随着焊缝宽度的增加,S_0兰姆波对槽型缺陷检测灵敏度的影响并不明显;相比之下,焊缝余高是影响S_0兰姆波槽型缺陷检测灵敏度的主要因素。研究结果表明,将S_0兰姆波用于检测隐藏于焊缝背后的槽型缺陷,是具有可行性的。所得结果对于发展焊接薄板的超声兰姆波无损检测技术,具有一定的理论指导意义和实际参考价值。

超声兰姆波检测电路板缺陷的有限元仿真研究

为了检测电路板中的缺陷,利用有限元软件建立有限元模型,研究兰姆波与缺陷之间的相互作用。设置了四种不同板厚,依次激励汉宁窗调制的正弦波信号,提取接收信号波形参数,研究不同激励方式下不同模式在不同频厚积下的传播特性。通过设置表面缺陷和埋藏缺陷,研究超声兰姆波在缺陷处的模式转换现象,提出了在频厚积大于1MHz·mm时反对称A_(0)模式比对称S模式更适合进行缺陷检测,通过分析不同缺陷长度和宽度与反射波波峰幅值以及功率谱峰值之间的关系,在缺陷尺寸未知的情况下,可以根据时域波形的包络以及频谱推测缺陷的长度和宽度。

基于频率调谐和相控阵的金属板损伤检测

基于兰姆(Lamb)波的无损检测方法已成为板类结构损伤检测的重要手段之一。然而,Lamb波的多模态与频散特性,使其在传播及信号处理方面有很大的复杂性。该文将Lamb波应用于线性相控阵损伤检测研究,采用频率调谐理论,获得频散效应弱的S_0波,对板状结构中裂纹型刻槽损伤,进行直观成像和精确定位。仿真与实验表明,频率调谐法可优选出弱频散的S_0模态用于损伤检测,结合线性相控阵列,可对损伤类型及方位做出判断,得到有效的损伤检测信息。