相控阵超声检测DDF优化方法的研究

针对超声相控阵线性阵列在动态深度聚焦(DDF)扫查过程中,发射声场影响深度方向上检测灵敏度的问题,提出一种利用阵列探头相控延时原理形成多焦点聚焦声场的方法,改变发射声场声束轴线方向上的声压分布,改善DDF扫查中深度方向上检测灵敏度的均匀性,实现DDF检测的优化。介绍动态深度聚焦的原理和应用,分析改善深度方向上检测灵敏度均匀性的必要性;阐述多焦点聚焦发射声场的方法;利用声学理论和Matlab工具对线性阵列聚焦声场进行仿真,说明该方法对发射声场声束轴线声压分布均匀性的改善,通过DDF扫查实验验证该方法能够有效地改善深度方向上检测灵敏度的均匀性。     

铸态MnFeCoCuNix高熵合金的力学性能与断裂机理

采用真空感应熔炼法制备不同Ni含量的MnFeCoCuNix高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电镜以及能谱仪分析材料的相组成和结构,利用万能拉伸试验机测定试样的拉伸性能。结果表明,该高熵合金体系具有双相结构。其中,FCC1相富含Fe和Co,而FCC2相富含Cu和Mn。随着Ni含量的增加,Cu的偏析减少,伴随着FCC2相的减少。在界面强化和固溶强化的共同作用下,抗拉强度先升高后降低,而伸长率略有增加。对MnFeCoCuNi0.5合金进行原位拉伸试验,发现其在拉伸断裂过程中产生明显的颈缩。在初始变形阶段,双相结构中滑移线的形态不同;在变形后期原子的再分布和溶解相的再分离使得表面滑移线更加细长和致密。     

曲面工件超声检测机器人误差补偿分析

针对曲面工件超声波检测过程中,超声检测机器人末端探头位姿误差对检测精度影响的问题。根据超声检测机器人自身特点,提出基于多关节摄动误差补偿原理逆向求解标定误差模型参数的方法,利用误差模型参数实现对检测中所有扫描点位瓷误差的实时补偿,提高检测的精度。首先,应用Denavit-Hartenberg方法建立超声检测机器人的运动学模型;其次,分析超声检测机器人的误差原因和来源,并利用矩阵微分原理建立误差模型;最后,结合超声检测机器人测距功能和多关节摄动误差补偿原理得到位姿误差实时补偿方法。通过螺旋桨曲面工件扫描检测实验验证该位姿误差补偿方法的有效性。图4表4参10     

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。     

聚甲醛材料在电梯门地坎的替代应用

本文主要研究聚甲醛材料在电梯门地坎中的应用,用以替代铝合金等传统金属材料。分别详细论述了电梯门地坎的结构与功能特点、聚甲醛材料的性能、替代应用研究的方法和技术路线、聚甲醛地坎的成型工艺方案等。结合聚甲醛材料性能、地坎功能特点及制造成本对比分析论证了本文研究的可行性。     

起重机单侧弧形踏面车轮技术

针对车轮啃轨这一常见但长期未得到有效解决的难题,提出一种车轮单侧弧型踏面结构,即起重机一侧车轮由优化的参数化弧形踏面替代平面踏面,改变轮轨的接触形式;而另一侧仍采用平面踏面对轨道的跨距误差进行补偿。建立轮轨接触理论仿真模型,分析车轮踏面的弧形结构参数对于接触应力、摩擦力及啃轨的影响。通过QD35-28.5双梁桥式起重机试验和现场应用验证该技术对于解决起重机啃轨问题的有效性。     

国外的工业相控阵检测标准

在对超声相控阵检测技术进行了大量研究的基础上,人们正逐步掌握其特点。近年来国外一些重要的标准化组织,例如ASME,ISO,AWS,EN等,已认可相控阵技术的工业应用;ASTM,ISO以及EN已制订了相控阵标准或提出标准草案。概述了国外相控阵标准的制订情况和标准的基本内容和特点,为国内相控阵技术应用和标准制定提供借鉴。     

材料内应力的检测方法

首先介绍了内应力产生的原因,然后分别介绍了内应力的无损检测方法 (X射线衍射法、中子衍射法、磁测法和超声波检测法)及有损检测法(盲孔法)的基本原理、优缺点和研究现状,最后对内应力检测方法的应用前景进行了展望。     

冗余自由度超声检测机器人的逆运动学分析

针对一类冗余自由度超声检测机器人的传统逆运动学求解算法耗时长且准确度低的问题,提出了一种基于集合划分和解析解法相结合的逆运动学求解算法。首先采用De-navit-Hartenberg方法建立检测机器人的运动学方程;其次,利用解析解法求出机器人逆解的解析表达式,并提出三种自由度分配方案;最后,选择合适的自由度分配方案,据此对超声波探头位姿集合作划分,结合逆解解析式求出运动学逆解。实际应用中,借助十一轴超声波检测机器人,利用该算法对具有复杂外形的飞机螺旋桨叶片进行检测。结果表明,与传统的纯数值解法相比,该算法能够快速得到精确的运动学逆解。