聲_超聲檢測(cè)技術(shù)_常新龍

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1、綜述NDT無(wú)損檢測(cè)聲2超聲檢測(cè)技術(shù)常新龍,尼濤,艾春安(第二炮兵工程學(xué)院,西安710025)摘要:聲2超聲技術(shù)用以評(píng)估彌散缺陷分布以及由此產(chǎn)生的材料力學(xué)性質(zhì)變化,已成功應(yīng)用于金屬、復(fù)合材料、粘接結(jié)構(gòu)和木材等的無(wú)損檢測(cè)。綜述了聲2超聲檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。在闡述聲2超聲技術(shù)基本思想的基礎(chǔ)上,分析了聲2超聲檢測(cè)系統(tǒng)的組成及影響檢測(cè)結(jié)果的各種因素。重點(diǎn)討論了傳播模型研究中的自然模態(tài)和頻散模態(tài)分析,以及信號(hào)處理方法中的應(yīng)力波因子法、超聲波衰減率法和統(tǒng)計(jì)分析法等。最后對(duì)聲2超聲技術(shù)進(jìn)一步研究的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:聲2超聲檢測(cè)技術(shù);可重現(xiàn)性;自然模態(tài);頻散模態(tài);應(yīng)力波因子;超聲波衰減率;

2、平均時(shí)間;功率譜形心中圖分類號(hào):TG115.28文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):100026656(2009)0520381205Acousto2UltrasonicTestingTechniquesCHANGXin2Long,NITao,AIChun2An(TheSecondArtilleryProjectInstitute,Xipan710025,China)Abstract:Asamethodofassessingdiffusingdefectsinmaterialsandthevarietyofmechanicalproperties,acousto2ultrasonictech

3、niqueshavebeensuccessfullyusedintheNDTofthecomposites,bondingandlumber.Thispaperprovidesanoverviewoftheacousto2ultrasonictechniques.Basedontheprincipleofthetechnique,theimplementationandtheinfluencefactorswerediscussed.Afewemphasisaspectsincludedthenaturalmodesanddispersionmodesinacademicanal

4、ysis,stresswavefactors,ultrasonicdecayrateandthestatisticanalysis.Intheendaconclusionandsomechallengingissueswereproposed.Keywords:Acousto2ultrasonictechnique;Reproducibility;Naturalmode;Dispersionmode;Stresswavefactor;Ultrasonicdecayrate;Meaningtime;Centroidofthepowerspectrum傳統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)方法通過檢測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)宏

5、觀的不連AU)方法的最初目的就是為了評(píng)估復(fù)合材料結(jié)構(gòu)續(xù)缺陷,以判斷其是否滿足使用條件。但在對(duì)纖維中影響力學(xué)性能的因素以及亞臨界缺陷和材料不規(guī)[1-3]增強(qiáng)復(fù)合材料等進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),有時(shí)結(jié)構(gòu)中則的累積效應(yīng)。雖然存在纖維斷裂、分層和局部孔隙等缺陷,但是材AU測(cè)量的總體目標(biāo)是評(píng)估材料內(nèi)應(yīng)力波傳播料整體仍可以滿足使用;與此相對(duì),有時(shí)雖然檢測(cè)結(jié)的相對(duì)效率,最基本也是最有效的測(cè)量方法就是測(cè)果顯示不存在宏觀缺陷,但結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和韌性等參量應(yīng)力波的能量損失。其基本假設(shè)是加載期間更有數(shù)卻發(fā)生了明顯下降,表明結(jié)構(gòu)內(nèi)部必然存在微小效的應(yīng)變能傳遞和應(yīng)變分布對(duì)應(yīng)于更高的強(qiáng)度和斷的缺陷。上述現(xiàn)象表明,對(duì)復(fù)

6、合材料結(jié)構(gòu)等進(jìn)行無(wú)裂韌性。這個(gè)假設(shè)基于“應(yīng)力波相互作用”原理,即損檢測(cè)時(shí),不僅需要檢測(cè)問題缺陷的大小,還要對(duì)其作用于斷裂處的自發(fā)應(yīng)力波會(huì)促進(jìn)微裂紋快速擴(kuò)力學(xué)性能的變化進(jìn)行評(píng)估。引入聲2超聲(以下簡(jiǎn)稱展,直至能量以其它形式耗散(如塑性變形和微裂紋偏移)。對(duì)于復(fù)合材料而言,較低的衰減意味著更高收稿日期:2008207202的應(yīng)力波能量傳播效率,也就意味著更好的動(dòng)態(tài)應(yīng)作者簡(jiǎn)介:常新龍(1965-),男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樽兡芰康膫鬟f和分布?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)失效物理與可靠性,以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)。2009年第31卷第5期381常新龍等:聲2超聲檢測(cè)技術(shù)NDT無(wú)損檢測(cè)是隨后的理論分

7、析指出,共振屬于結(jié)構(gòu)的自然模態(tài),1聲2超聲檢測(cè)方法與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)信息關(guān)系并不密切,由共振造AU技術(shù)檢測(cè)原理如圖1所示。檢測(cè)時(shí),利用成的峰值會(huì)掩蓋相應(yīng)頻率處的結(jié)構(gòu)信息,因此其具[4-5]壓電換能器或激光照射的方法,在材料表面激體影響還需進(jìn)一步研究。接收探頭應(yīng)具有很大的帶發(fā)詢問應(yīng)力波。該應(yīng)力波在復(fù)合材料內(nèi)部與材料的寬,可以覆蓋結(jié)構(gòu)中所有的頻率成分。此外接收探微結(jié)構(gòu)經(jīng)過復(fù)雜的相互作用,到達(dá)置于材料的同一頭還要有較高的靈敏度,尤其對(duì)高頻成分,因?yàn)楦哳l或另一表面的接收裝置。通過分析接收