金属薄板中缝类缺陷的兰姆波检测

在ST12冷轧板上用线切割加工出不同深度的狭缝来模拟钢板中缝类缺陷.采用一发一收和单发单收两种方式对缺陷进行兰姆波检测,利用短时傅里叶变换对有无缺陷时采集的时域信号进行了时频分析,有效识别出板中激发的兰姆波模式以及模式转换现象.进一步分析发现,试件中激发的主要兰姆波模式的能量分布中心与缺陷深度有较好的对应关系.     

基于波形指数的金属薄板中缺陷定征方法研究

在ST12冷轧板上用线切割加工出不同深度的狭缝来模拟钢板中缝类缺陷。采用一发一收方式在钢板上激励出兰姆波进行检测,用经验模态分解(EMD)技术对Lamb波与缺陷作用的响应信号进行处理,并用波形指数对响应信号的各阶固有模态函数(IMF)进行量化,定征了缺陷状态并客观判断了缺陷对Lamb波影响。结果表明:用波形指数的变化可较好地发现构件中材料的不连续特性,这一数字参数在小缺陷的检测以及客观评价方面将有较好的应用前景。     

输电铁塔角钢型材缺陷超声兰姆波检测方法研究

采用超声导波方法可对输电铁塔角钢型材中的缺陷进行快速有效检测,将角钢型材视为连接而成的窄钢板,采用脉冲反射回波法激发产生兰姆波对其中的缺陷进行检测。应用有限元模拟和实验方法,研究了兰姆波检测角钢型材边缘和连接处腐蚀缺陷的可行性,数值模拟和实验表明对厚度为8mm的角钢型材,采用120kHz的兰姆波可以很好地兼顾长距离检测和精度要求。     

兰姆波质点振动位移对检测灵敏度的影响

为了探索兰姆波检测中敏感模式的选择与质点振动位移之间的关系,采用单发单收方式,对金属薄板中分层缺陷进行了兰姆波无损检测.运用时频分析方法,对有无缺陷时的时城信号进行了研究.结果表明,兰姆波检测的敏感性与其在板中的质点振动位移存在对应关系.     

TaW薄板分层缺陷检测及成因分析

针对1.6～3mm厚度的TaW板线切割加工过程中产生的分层缺陷,研究了薄板分层缺陷的无损检测方法。结果表明,对薄板分层缺陷单独采用兰姆波检测容易造成漏检,而高频水浸超声检测方法能够灵敏地检测出薄板中的分层缺陷。结合加工工艺及金相分析手段,对TaW板加工过程中产生分层缺陷的原因进行了分析,结果表明,材质不佳以及线切割加工时产生的热应力是分层缺陷形成的原因。     

超声Lamb波在发动机壳体无损检测中的应用研究

对发动机壳体的钢／绝热层层间脱粘缺陷，采用常规超声检测技术检测这种高声阻抗材料下有多层低声阻抗材料的脱粘缺陷有相当大的困难。通过对兰姆波传播特性的分析，并以相应的试验方法，验证了兰姆波在发动机壳体层间脱粘缺陷检测中的有效性。     

一种求解兰姆波特征方程的方法

给出了兰姆波的原始特征方程式,以相速度为自变量,求解兰姆波特征方程。通过Matlab软件对求解过程进行编程,绘制出兰姆波在钢板中传播的频散曲线,以此作为进行无损检测的重要依据。     

缝类缺陷的Lamb波检测

在ST12冷轧板上用线切割加工出不同深度的狭缝来模拟钢板中的缝类缺陷,采用一发一收方式,对缺陷进行Lamb波检测。利用短时傅里叶变换对有无缺陷时采集的时域信号进行了时频分析,有效识别出板中激发的Lamb波模式;将时间中心和频率中心作为数字参量,探讨了缝类缺陷对Lamb波的影响。结果表明,Lamb波信号时间中心的变化与缝类缺陷深度有较好的对应关系。     

边界元法用于兰姆波与表面缺陷相互作用的研究

介绍一种将传统边界元法和兰姆波的本征模式函数相结合的混合边界元法，以此计算兰姆波在板材内部传播时遇到障碍物或不连续界面时所发生的反射（或透射）问题，得到了若干频率入射兰姆波与板中不同深度缺陷相互作用的关系。数值计算结果表明，兰姆波与板中不连续体相互作用后存在模式转换现象，此工作对板材兰姆波的快速无损检测有一定的借鉴作用。     

胶接板中兰姆波的传播模式分析与检测信号处理

对兰姆波在铝胶接接头中的传播模式进行了有限元模拟,用二维傅里叶变化的方法识别兰姆波模式,将模拟结果与理论结果进行了对比,通过试验验证有限元模拟的准确性。研究证实,兰姆波在胶接板中的传播有多模式、频散特性,二维傅里叶能有效识别兰姆波模式,有限元模拟结果与理论及试验结果吻合较好。     

相控阵兰姆波全聚焦算法的不锈钢薄板分层缺陷检测

航空金属薄板在加工时由于夹杂产生的气孔会随着使用过程中的拉伸和挤压而形成一种闭合型的分层缺陷。针对此类缺陷的检测,提出一种相控阵全聚焦成像算法与兰姆波检测结合的方法。首先从原理上分析并确定激励兰姆波的模态、频率及楔块的角度,其次对3 mm厚度不锈钢板中不同规格、形状的分层缺陷进行试验。结果表明:本研究方法能够对分层缺陷的轮廓成像;兰姆波易受缺陷上端面反射影响,导致缺陷下端面成像出现拖尾图像,且缺陷上端的定位定量精度要高于缺陷下端面;上端面缺陷的定位误差均在4%以内。     

复合材料层板泄漏兰姆波检测技术研究

当一定频率的超声波以适当角度对置于浸液中的薄板材料斜入射时,在板中能激励产生兰姆波,同时在声束入射点附近产生泄漏波声场。采用泄漏兰母皮Ｃ扫描技术,可成功地检出复合材料层板中的分层及孔隙等缺陷。     

冷凝器不锈钢薄壁管的兰姆波检测

小直径不锈钢薄壁管广泛应用于电站机组的冷凝器中，常规涡流检测方法难以发现纵向贯通的条状缺陷。在Ф25mm×1mm和Ф38mm×2mm不锈钢管壁上，沿轴向和周向加工深度分别为0．1mm、0．2mm和0．5mm的人工切槽，并进行检测试验研究，确定了兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管上人工缺陷的可检性，探讨了对不锈钢薄壁管材进行兰姆波检测的有效性和可靠性，提出以兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行检测的建议。     

薄壁十字交叉激光焊结构缺陷超声Lamb波检测

为了有效识别薄壁十字激光焊结构中未焊透缺陷，开展了超声Lamb波法检测研究. 采用有限元分析方法模拟了A0和S0模态Lamb波在薄壁中与缺陷的作用结果，对缺陷尺寸与回波反射系数的关系进行了预测. 在此基础上，进行仿真结合试验，确定了不同模态Lamb波的入射点、激励角度，探讨了A0和S0模态Lamb波用于识别1.9 mm厚薄板十字激光焊接结构未焊透缺陷的可行性，并获得了超声Lamb波反射系数与缺陷尺寸的关系. 结果表明，仿真研究和试验实测结果的趋势具有较好的一致性. 采用超声Lamb波检测时，A0模态波能够有效检测十字焊接结构中的未焊透缺陷，且可一定程度上表征缺陷的尺寸；而S0模态波对结构中的未焊透缺陷不易于识别.     

Wave propagation in thin Plexiglas plates: implications for Rayleigh waves

Two-dimensional (2D) experimental models are often used to study wave propagation problems. The advantages of using 2D experimental models, as opposed to 3D models, is the reduction of both extraneous reflections and mathematical complexity. Further, many structural elements conform to this geometry. The following study examines Rayleigh wave motion in thin Plexiglas sheets. Source–receiver time domain measurements were made at different locations on the Plexiglas sheet. The time–distance space was 2D-Fourier transformed into the frequency–wavenumber space to facilitate the analysis of wave modes propagating in the Plexiglas sheet. Experimental results showed that fundamental symmetric (S₀) and antisymmetric (A₀) Lamb waves propagated through the plate. Along the thickness of the plate, a non-dispersive Rayleigh wave was generated. Lamb waves were found to interfere with the Rayleigh wave. The assumption of generalized plane stress is preserved if higher mode Lamb waves have low energy content.     

C-scan and L-scan generated images of the concrete/GFRP composite interface

Glass Fiber Reinforced Plastics (GFRP) are fast becoming a viable new construction material. They are being used for rehabilitating old concrete structures—columns, beams, slabs and walls—by gluing the composite plate to the concrete surface. Proper attachment between the GFRP plate and the concrete surface is necessary for efficient use of GFRP composites to increase the strength of the rehabilitated structures. Delamination between the rehabilitated structure and the GFRP plate significantly reduces the strength of the reinforced structure. Hence, delamination defects, if present at the interface, should be detected as soon as possible. In this paper, two ultrasonic techniques to detect delamination defects between the GFRP plate and the concrete surface are presented. One technique uses longitudinal waves or P-waves and the second technique uses Lamb waves. It is found that both techniques can detect the defect when used properly. However, Lamb waves give a better image quality of the defect than longitudinal waves.