基于时间反转方法的超声导波检测设备研制及其应用研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-22页 |
| ·课题背景及研究意义 | 第13页 |
| ·超声导波检测技术研究现状 | 第13-14页 |
| ·超声导波聚焦检测技术研究现状 | 第14-17页 |
| ·相控聚焦检测技术研究现状 | 第15-16页 |
| ·时反聚焦检测技术研究现状 | 第16-17页 |
| ·超声导波后处理聚焦检测技术研究现状 | 第17-18页 |
| ·超声导波检测设备研究现状 | 第18-20页 |
| ·研究内容和拟解决关键问题 | 第20-22页 |
| ·研究内容 | 第20-21页 |
| ·拟解决关键问题 | 第21-22页 |
| 第2章 基于时间反转方法的管中导波聚焦特性研究 | 第22-56页 |
| ·管中导波模态及分类 | 第22-23页 |
| ·管中导波模态的正交性和完备性 | 第23-24页 |
| ·管道端面加载的时反聚焦检测方法 | 第24-30页 |
| ·管中时间反转聚焦过程的频率表示 | 第24-27页 |
| ·管中导波传递函数 | 第27-28页 |
| ·管中导波空间聚焦特性 | 第28-30页 |
| ·管中导波时间聚焦特性 | 第30页 |
| ·时反导波对管中非通透缺陷聚焦特性仿真研究 | 第30-43页 |
| ·不同径向位置相同深度非通透缺陷聚焦特性仿真研究 | 第31-37页 |
| ·当非通透缺陷沿径向逐渐加深时的聚焦特性仿真研究 | 第37-43页 |
| ·通透槽型裂纹扩展过程时反导波检测仿真研究 | 第43-48页 |
| ·2D 有限元模型的建立及仿真方法验证 | 第43-45页 |
| ·反射系数随通透裂纹扩展的变化规律 | 第45-48页 |
| ·多缺陷检测规律仿真研究 | 第48-54页 |
| ·相同周向不同轴向位置双缺陷检测 | 第48-52页 |
| ·相同轴向不同周向位置双缺陷检测 | 第52-54页 |
| ·本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 管中时间反转超声导波激励特性研究 | 第56-71页 |
| ·管中超声导波激发特性 | 第56页 |
| ·基于正交模态分解方法的管中导波激发特性研究 | 第56-64页 |
| ·斜入射方式轴对称加载 | 第58-61页 |
| ·斜入射方式局部非对称加载 | 第61-62页 |
| ·压电晶片轴对称加载 | 第62-64页 |
| ·单个压电晶片局部非对称加载 | 第64页 |
| ·管道表面局部加载的时反检测方法 | 第64-69页 |
| ·基于斜探头阵列的管道导波时反检测方法 | 第65-67页 |
| ·基于压电晶片阵列的管道导波时反检测方法 | 第67-69页 |
| ·本章小结 | 第69-71页 |
| 第4章 超声导波时间反转检测仪器的研制 | 第71-104页 |
| ·信号激励源 | 第71-81页 |
| ·基于改进 DDS 的导波激励源设计 | 第71-72页 |
| ·激励波形合成电路 | 第72-73页 |
| ·电压放大及电流驱动电路 | 第73-74页 |
| ·DSP 实现的功能 | 第74-76页 |
| ·FPGA 部分的设计与实现 | 第76-78页 |
| ·时序验证 | 第78-80页 |
| ·实验验证 | 第80-81页 |
| ·功率输出级电路 | 第81-92页 |
| ·功率输出电路负载特性分析 | 第82-84页 |
| ·功率输出级电路的设计 | 第84-90页 |
| ·激励板卡整体性能验证 | 第90-92页 |
| ·回波信号检测电路 | 第92-103页 |
| ·回波检测电路的实现 | 第93-99页 |
| ·对激励接收板卡同步问题的说明 | 第99-100页 |
| ·仪器整体性能实验验证 | 第100-103页 |
| ·本章小结 | 第103-104页 |
| 第5章 超声导波时间反转检测实验研究 | 第104-146页 |
| ·单探头杆中缺陷时反检测实验研究 | 第104-112页 |
| ·不同激励频率得到的检测结果 | 第105-107页 |
| ·在频散小的频率点宽带激励得到的检测结果 | 第107-108页 |
| ·单通道时反聚焦方法对缺陷信号的重构 | 第108-109页 |
| ·杆中单缺陷多次时反检测 | 第109-110页 |
| ·杆中双缺陷多次时反检测 | 第110-112页 |
| ·基于斜探头阵列的管中缺陷时间反转检测实验研究 | 第112-125页 |
| ·通透裂纹缺陷时反聚焦检测实验验证 | 第113-116页 |
| ·通道数量对聚焦效果的影响分析 | 第116-118页 |
| ·窄带激励信号中心频率对聚焦效果的影响 | 第118页 |
| ·宽带激励信号对聚焦效果的影响 | 第118-120页 |
| ·时反窗的宽度及位置对聚焦效果的影响 | 第120-123页 |
| ·时反波中不包含缺陷信息 | 第123-124页 |
| ·通孔缺陷斜探头时反聚焦检测实验研究 | 第124-125页 |
| ·基于直探头的时反检测装置及实验方法研究 | 第125-128页 |
| ·基于直探头的时反检测系统架构 | 第125-126页 |
| ·直探头时反检测实验方法研究 | 第126-128页 |
| ·基于直探头对非通透斜裂纹时反检测规律研究 | 第128-138页 |
| ·固定窗宽移动窗位置实验研究 | 第128-133页 |
| ·固定起始点移动窗宽实验研究 | 第133页 |
| ·时反聚焦检测方法对缺陷信号的重构 | 第133-136页 |
| ·时反次数对聚焦效果的影响研究 | 第136-138页 |
| ·时反波对双缺陷的检测规律分析 | 第138-141页 |
| ·采用窄带脉冲检测双缺陷 | 第138-139页 |
| ·采用宽带脉冲检测双缺陷 | 第139-141页 |
| ·时反方法对沿径向、周向扩展槽型裂纹检测规律 | 第141-144页 |
| ·非通透槽型裂纹沿径向深度加深 | 第141-142页 |
| ·通透槽型裂纹沿周向角度扩展 | 第142-143页 |
| ·时反前、后缺陷回波反射系数随截面缺失率的变化 | 第143-144页 |
| ·本章小结 | 第144-146页 |
| 第6章 管道时反导波缺陷成像研究 | 第146-156页 |
| ·理论分析 | 第146-147页 |
| ·管中 L(n,2)模态簇频率-波数曲线 | 第146-147页 |
| ·管中导波接收及成像原理 | 第147页 |
| ·对周向导波的抑制研究 | 第147-149页 |
| ·实验系统架构及换能器安装方式研究 | 第149-150页 |
| ·实验系统架构 | 第149页 |
| ·换能器安装方式研究 | 第149-150页 |
| ·基于常规导波 CSM 成像实验 | 第150-153页 |
| ·对单通透槽型缺陷成像结果 | 第150-152页 |
| ·对双通透槽型缺陷成像结果 | 第152-153页 |
| ·基于时反导波的 CSM 成像实验 | 第153-155页 |
| ·非通透斜裂纹时反检测成像结果 | 第153-154页 |
| ·深度加深槽裂纹时反检测成像结果 | 第154-155页 |
| ·本章小结 | 第155-156页 |
| 结论 | 第156-158页 |
| 参考文献 | 第158-166页 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 | 第166-168页 |
| 致谢 | 第168页 |
