超声波无损检测技术应用研究
超声波无损检测技术在失效分析中的应用
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超声波无损检测技术在失效分析中的应用引言:在现代工业领域中,设备的失效往往会给企业带来严重的经济损失和安全风险。
因此,发展可靠、高效的失效分析技术是非常重要的。
超声波无损检测技术作为一种非侵入式的检测手段,在失效分析领域发挥着重要的作用。
本文将探讨超声波无损检测技术在失效分析中的应用,并分析其优势和局限性。
一、超声波无损检测技术概述超声波无损检测技术是一种基于超声波传播特性的材料检测方法。
它通过发送超声波脉冲至被测物体内部,利用超声波在不同材料中传播时的散射、反射和吸收等特性,来获取材料的内部结构和缺陷信息。
超声波无损检测技术具有分辨率高、检测速度快、非破坏性等优点,因此被广泛应用于失效分析领域。
二、超声波无损检测技术在失效分析中的应用1. 缺陷检测与定位超声波无损检测技术可以检测材料中的各类缺陷,如裂纹、气孔、夹杂等。
通过分析超声波的传播时间、幅度和特征波形,可以定量评估缺陷的尺寸、形状和位置。
这对于判断材料的完整性和可靠性非常重要,能够帮助工程师及时发现并处理潜在的失效风险。
2. 材料性能评估超声波无损检测技术可以通过测量材料中超声波的传播速度、衰减系数等参数,来评估材料的力学性能。
例如,通过测量材料中声速的变化,可以判断材料的硬度、弹性模量等特性。
这对于评估材料的可靠性和使用寿命非常重要,可以帮助企业选择合适的材料并预防可能的失效。
3. 焊接质量检测在工程和制造过程中,焊接是常见的连接方式,其质量对于产品的可靠性至关重要。
超声波无损检测技术可以检测焊接接头中的缺陷,如焊缝中的裂纹、夹杂以及未熔合区等。
通过准确检测和评估焊接接头的质量,可以避免由于焊接缺陷导致的失效风险。
4. 压力容器监测压力容器一旦发生失效可能会引发严重的事故,因此对于压力容器进行定期监测非常重要。
超声波无损检测技术可用于监测压力容器内部的缺陷和腐蚀情况。
通过检测超声波在压力容器壁上的反射和传播情况,可以判断压力容器的健康状况,并提前预警可能的失效风险。
基于超声波的无损检测技术研究
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基于超声波的无损检测技术研究随着科技的不断发展,无损检测技术成为在制造、材料、航空等领域中不可或缺的技术手段之一。
超声波无损检测技术是其中的一种,它使用机械波在物质中传播的原理,对物质内部结构或缺陷进行探测。
本文就基于超声波的无损检测技术进行探究,包括其原理、应用以及现状和前景等方面。
【超声波无损检测技术的原理】超声波无损检测技术主要利用机械波在物质中传播与反射的原理进行检测。
超声波作为一种机械波,可以传播到物体内部,并反弹回来。
无论是物体内部的结构、缺陷、还是外部的表面状态,都会对超声波的反射和声波信号产生影响。
通过检测这些反射信号,可以确定物体的状态。
【超声波无损检测技术的应用】超声波无损检测技术广泛应用于制造业、航空航天、汽车工业、能源行业、建筑行业、医疗行业等领域。
下面简单介绍几个应用场景:一、航空航天领域:超声波无损检测技术在航空航天领域中的应用,主要是对飞机部件或其他机械结构的结构、缺陷等进行检测,以保证其性能和安全性。
二、汽车工业:超声波无损检测技术可以用来检测汽车零件的内部结构和缺陷情况,以提高汽车零件的品质和安全性。
比如,可以使用超声波无损检测技术来检测汽车发动机的缸体、缸盖等部件。
三、医疗领域:超声波无损检测技术在医疗领域中的应用非常广泛,主要用于对人体内部结构的检测和诊断。
比如,常见的超声产科检查就是利用超声波无损检测技术。
【超声波无损检测技术的现状和前景】在目前的工业和科技发展中,超声波无损检测技术已经广泛应用,而且针对各个领域的应用也在不断扩展和深入。
目前,各国在超声波无损检测技术研究方面都已经取得了一定的成果。
但是,同时也存在一些挑战和问题需要解决。
一方面,现有的超声波无损检测技术设备成本较高,需要精密的仪器和技术支持。
另一方面,当前的技术对于大型结构或者深部缺陷检测的能力还较弱。
不过,未来超声波无损检测技术的发展前景十分广阔。
随着技术的不断进步,超声波无损检测技术的设备将更加精细和高效,其在工业和医疗领域中的应用也将更加广泛。
超声波无损检测原理及应用
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超声波无损检测原理及应用超声波无损检测(Ultrasonic Testing,简称UT)是一种利用超声波传播特性来检测材料内部缺陷的无损检测技术。
其原理基于声波在材料中的传播和反射。
超声波无损检测具有高灵敏度、高分辨率、快速、非接触、定量等优点,广泛应用于工业领域。
超声波无损检测的原理是利用超声波在材料中传播时发生反射、折射、散射等现象来检测材料内部的缺陷。
超声波在材料中的传播速度和传播路径受到材料的物理性质和几何形状的影响,当超声波遇到材料中的缺陷时,会发生多次反射和散射,从而产生回波信号。
通过接收这些回波信号可以确定材料中缺陷的位置、大小、形态等信息。
1.金属材料检测:超声波无损检测在金属材料中的应用非常广泛,可以检测金属材料中的裂纹、疲劳损伤、气孔、夹杂物等缺陷。
这对于确保金属材料的质量和结构完整性非常重要,尤其是在航空航天、桥梁、汽车、石油化工等领域。
2.建筑材料检测:超声波无损检测可以用于检测混凝土、石材、玻璃等建筑材料中的缺陷,如空洞、裂缝、腐蚀等。
这有助于评估建筑材料的结构强度和使用寿命,以及修复和维护工作的安全性和可行性。
3.聚合物材料检测:超声波无损检测也可以用于检测聚合物材料中的质量和缺陷,比如塑料、橡胶、复合材料等。
这对于保障聚合物制品的质量和性能至关重要,如航空航天器件、电子产品、汽车零部件等。
4.医学诊断:超声波无损检测在医学领域的应用非常广泛,用于检测人体内部的器官和组织,如心脏、肝脏、肾脏等。
超声波无损检测在医学诊断中无辐射、无创伤,对于早期疾病的诊断和评估、手术引导等起着重要作用。
总之,超声波无损检测原理简单而有效,应用范围广泛,对于确保材料和产品的质量和安全至关重要。
它在不同领域的应用有助于提高造价效益,减少事故风险,并推动相关行业的发展。
超声波在工业领域中的应用研究
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超声波在工业领域中的应用研究随着科技的不断进步,超声波技术在工业领域中的应用越来越广泛。
超声波由于其频率高、波长短、穿透性强等特点,被应用于物质结构、材料成分、生产质量等方面的检测和分析。
本文将介绍超声波在工业领域中的一些常见应用,以及一些新技术的发展趋势。
一、超声波检测1.1 超声波无损检测超声波无损检测技术是将超声波传入被检测物体中,通过对其反射和衍射的声波信号进行处理,实现对物体结构、成分及缺陷的检测。
这种方法不仅可以用于金属、非金属材料的检测,还可以用于晶体、陶瓷、塑料等物体的检测。
超声波无损检测在工业中非常常见,例如用于检测汽车引擎部件、铁路轨道、飞机涡扇叶片等,以及钢铁、电力等领域的无损检测。
1.2 超声波断层检测借助于超声波探伤技术,人们可以获取到物体内部的截面图像。
这种技术称为超声波断层检测,可以用于检测复杂结构零件的内部缺陷。
例如检测飞机发动机叶片的内部缺陷等。
这种技术可以非常精确地检测到物体内部的缺陷并提供许多定量的数据,因此被广泛应用于各个领域。
二、超声波清洗超声波清洗技术是在水中引入高频的超声波,通过声波的振荡产生的高压波和低压波,使污物从物体表面跳出来,达到清洗的效果。
该技术通常用于电子、精密仪器、眼镜等精细和易受污染的物体的清洗。
与传统清洗方式相比,超声波清洗技术具有清洗效率高、重复性好、清洗过程无污染等优点,因此被广泛应用于各种行业,例如纺织、化工、食品等。
三、超声波加工3.1 超声波冲击加工超声波冲击加工是一种高精度、高效率的加工方式。
该技术的原理是利用高频振动的超声波产生高速和大振幅的冲击波,使加工部位产生切削作用,实现对材料的加工。
这种加工方式常用于非金属和难加工材料的加工,例如玻璃、陶瓷、花岗岩、金属材料等。
超声波冲击加工可以大幅提高加工效率和加工精度,因此在航空航天、汽车制造、电子和半导体等领域得到广泛应用。
3.2 超声波抛光加工超声波抛光加工是利用高频振动的超声波,在水中形成的微小波动场,使材料表面受到细小的切向作用,以达到抛光的效果。
超声波测量技术在无损检测中的应用
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超声波测量技术在无损检测中的应用一、前言无损检测技术是指在不破坏被测物的前提下利用材料的表面反射、透射、穿透、散射和吸收等物理量,进行分析、判断、处理和诊断的一种检测技术。
超声波测量技术是无损检测中常用的一种技术手段,这篇文章将会介绍超声波测量技术在无损检测中的应用。
二、超声波测量技术概述超声波是指频率大于20kHz的机械波,通常使用声波发射器将声波向被测物发射,被测物会将其传递的超声波反射回来,接收器将反射回来的超声波接收并转化为电信号。
通过对电信号进行分析和处理,可以得到被测物的结构和损伤信息,例如材料的缺陷位置、大小、形状、材料硬度等。
三、超声波测量技术在无损检测中的应用1.材料缺陷检测超声波测量技术可以检测材料的缺陷。
通过测量材料内部的超声波传播时间、强度等参数,可以判断材料是否存在缺陷,例如裂纹、孔洞、错位等。
此外,通过超声波测量技术还可以判断缺陷的形状、大小、数量等信息,从而更加精确地判断缺陷的严重程度和影响范围。
2.材料性能评估超声波测量技术可以评估材料的硬度。
通过测量材料的超声波传播速度以及反射波强度大小等参数,可以评估材料的硬度和强度等性能。
此外,超声波测量技术还可以判断材料的韧性、脆性等性质,为材料的使用提供参数参考。
3.材料质量控制在制造过程中,超声波测量技术可以用于检测产品的制造质量。
例如在汽车制造中,超声波测量技术可以检测发动机零件的质量,确保零件的完整性和结构稳定性;在航空制造中,超声波测量技术可以检测飞机结构的质量,确保飞机的飞行安全。
4.材料故障诊断在使用过程中,超声波测量技术可以用于诊断材料的故障。
例如在航空维修中,超声波测量技术可以检测飞机结构的故障,例如腐蚀、疲劳、弯曲等。
通过超声波测量技术可以判断故障的性质和严重程度,从而更加准确地判断是否需要更换或修复。
四、超声波测量技术的优势超声波测量技术有以下优势:1.非侵入性超声波测量技术不需要对被测物进行破坏性测试,可以不需要切割或取样。
超声波无损检测技术的研究及应用
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超声波无损检测技术的研究及应用随着现代工业制造技术不断发展,材料的质量检测变得越来越重要。
为了避免传统破坏性检测技术对材料的影响,无损检测技术因其高效性和非侵入性等特点,逐渐成为各行业质检的首选方案之一。
超声波无损检测技术是目前应用较广泛的一种技术,在航空、航天、汽车、石油、冶金等行业有着广泛的应用。
一、超声波无损检测技术的特点超声波无损检测技术是一种利用超声波进行材料检测的技术。
与传统破坏性检测技术相比,它具有以下特点:1. 非破坏性:超声波无损检测技术不会影响到材料的完整性和使用价值。
2. 检测灵敏度高:通过超声波检测,可以对材料的微小缺陷和腐蚀进行检测,可以检测出人眼看不到的裂纹。
3. 检测范围广:超声波可以透过各种物质,可以检测各种形态的材料,如管道、板材、压力容器等。
4. 检测速度快:超声波检测可以在短时间内完成对材料的检测,可以大大提高工作效率。
二、超声波无损检测技术的应用超声波无损检测技术广泛应用于以下领域:1. 航空航天领域:超声波无损检测技术被广泛应用于航空航天领域中对于航空器的检测。
在飞机的表面、零部件的结构和机身内部等部位都需要进行超声波检测。
2. 汽车工业:汽车工业中常用的超声波检测方法是利用超声波检测引擎传动部分零件的质量问题。
通过超声波的扫描,可以检测出引擎传动部分的裂纹和缺陷,提高车辆的安全性。
3. 石油化工:在石油化工生产中,通过超声波检测可以对生产管道、设备、压力容器等进行无损检测,可以及时发现并处理管道、设备中的缺陷和裂纹,确保设备的安全和生产的正常运行。
4. 电力设备:在电力设备的使用中,超声波无损检测技术被广泛应用于变压器、发电机等设备的检测中。
通过超声波的检测,可以及时发现设备中的缺陷和裂纹,以便及时对设备进行维修或更换。
三、超声波无损检测技术的发展趋势随着现代工业的不断发展,超声波无损检测技术的应用也在不断拓展,其发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 多功能集成:将多种检测技术融合在一起,实现多种缺陷的检测,提高工作效率。
金属材料焊接过程中超声无损检测技术的运用研究
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金属材料焊接过程中超声无损检测技术的运用研究1. 引言1.1 研究背景金属材料焊接是各种工业生产中常见的连接方式,通过熔接、压焊等方法将金属部件连接在一起。
在焊接过程中可能会产生焊接缺陷或缺陷,如焊缝孔洞、夹杂物、气孔等,这些缺陷会对焊接接头的性能和质量产生不利影响。
及时准确地检测焊接缺陷成为焊接质量控制的重要环节。
超声无损检测技术通过发送超声波来探测焊接接头中的缺陷情况,根据声波在材料中的传播和反射情况,可以准确地检测出焊接缺陷的位置、形状和大小。
超声无损检测技术在金属材料焊接质量检测中具有重要的应用价值。
【2000字】1.2 研究意义金属材料焊接是一种常见的加工工艺,在制造业中具有广泛的应用。
焊接过程中可能会出现焊接缺陷,如气孔、夹杂物、裂纹等,这些缺陷会影响焊接接头的性能和质量。
为了确保焊接接头的质量和可靠性,需要对焊接接头进行检测和评估。
传统的焊接检测方法存在一定的局限性,无法完全满足对焊接缺陷的准确检测和评估需求。
2. 正文2.1 金属材料焊接技术概述金属材料焊接是一种重要的加工方法,通常用于将两个或多个金属部件连接在一起。
金属材料焊接技术包括多种方法,如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
在金属材料焊接过程中,往往需要对焊接接头进行质量检测,以确保焊缝的牢固性和完整性。
金属材料焊接技术是一门涉及材料科学、力学、热学等多个领域的综合技术。
在焊接过程中,金属材料的物理性能、化学性能以及微观结构都会发生变化,因此需要综合考虑多方面因素来选择合适的焊接方法和参数。
金属材料的选择在焊接过程中起着至关重要的作用。
不同种类的金属具有不同的熔点、热导率、热膨胀系数等,这些因素都会影响焊接接头的质量。
在进行金属材料焊接时,需要根据具体的工件要求选择合适的金属材料,并确定适当的焊接工艺。
在实际的金属材料焊接中,除了考虑焊接材料的选择外,还需要注意焊接接头的准备、预热、焊接速度等因素。
只有在严格遵守焊接工艺规范的前提下,才能保证焊接接头的质量。
装配式建筑施工中的超声波检测与无损检测技术研究
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装配式建筑施工中的超声波检测与无损检测技术研究超声波检测与无损检测技术在装配式建筑施工中的应用已经越来越广泛,这些先进的技术为提高施工质量和安全性发挥了重要作用。
本文将对超声波检测与无损检测技术在装配式建筑施工中的研究进行探讨,并分析其优势和挑战。
一、超声波检测技术的原理及在装配式建筑施工中的应用1.1 超声波检测技术的原理超声波是指频率高于20kHz的机械波,其具有穿透性强、传播速度快等特点。
超声波检测技术利用超声波在材料内部传播时的反射、散射以及通过不同介质传播速度不同等物理现象,通过接收器接收信号并对其进行分析判断,从而实现对材料内部缺陷或异物的检测。
1.2 超声波检测技术在装配式建筑施工中的应用装配式建筑采用了模块化设计和制造方式,在提高施工效率的同时也增加了新的质量控制难题。
超声波检测技术可应用于装配式建筑中的钢结构、混凝土构件、砌体等材料的质量检测和缺陷评估。
在装配式钢结构中,超声波检测可以用于杆件的焊接缺陷检测,如焊缝内的气孔、夹渣、裂纹等。
通过超声波探头对焊缝进行扫描,并利用信号分析软件对接收到的信号进行处理,可以快速准确地判断焊缝的质量,并及时采取相应的修复措施。
在装配式混凝土构件中,超声波检测可用于预制板和节点连接处的质量评估。
通过将超声波传入预制板或连接处,根据反射信号判断混凝土中是否存在空洞、裂纹以及其他缺陷。
此外,超声波检测还可应用于砌体墙体等材料的强度评估。
通过向材料表面发送超声波并记录其传播时间和衰减情况,可以计算出材料的弹性模量和抗压强度等重要参数,从而判断材料是否满足设计要求。
二、无损检测技术在装配式建筑施工中的应用2.1 无损检测技术的原理无损检测是指在不破坏被检测物体完整性的前提下,通过对物理特性进行检测分析,实现对材料缺陷和性能的评估。
常见的无损检测技术包括磁粉检测、涡流检测、射线透视等。
2.2 无损检测技术在装配式建筑施工中的应用装配式建筑中常用的材料如钢结构、混凝土构件等都可以借助无损检测技术进行质量评估。
超声波在无损检测中的应用
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超声波在无损检测中的应用第一章:引言无损检测是一种通过检测材料或构件内部的缺陷或异常来评估其质量和完整性的技术方法。
在工程领域,无损检测被广泛应用于材料和构件的质量控制、安全评估和预防性维护中。
超声波作为一种常用的无损检测方法,具有高灵敏度、高可靠性和广泛的适用性,被广泛应用于各个行业。
第二章:超声波的基本原理超声波是指频率高于人耳可以听到的声波,通常超过20kHz。
在无损检测中,超声波通过传感器发出并穿过被检测材料或构件,然后由接收器接收和分析返回的信号。
根据超声波在不同材料中的传播速度和反射特性,可以探测到材料或构件内部的缺陷、孔洞、裂纹等问题。
第三章:超声波的应用领域1. 金属材料检测:超声波在金属材料中的应用非常广泛。
通过超声波检测可以确定金属材料中的裂纹、疲劳、气孔等缺陷情况,并评估其对材料性能和结构完整性的影响。
2. 建筑材料检测:超声波可以用于检测混凝土和砖石等建筑材料中的缺陷和质量问题。
例如,通过超声波检测可以识别混凝土结构中的空洞、裂缝和腐蚀情况,为建筑结构的安全评估提供参考。
3. 航空航天工业:超声波在航空航天工业中的应用十分重要。
通过超声波技术可以对飞机、火箭和其他航空器的零件和结构进行无损检测,确保它们的完整性和性能符合要求。
4. 医学领域:超声波在医学领域中被广泛应用于诊断和治疗。
医学超声波技术可以用于产前检查、肿瘤检测、血流测量等。
它无辐射、无创伤、易于操作,成为一种非常重要的影像技术。
5. 材料研究和科学实验:超声波在材料研究和科学实验中的应用也极为常见。
利用超声波可以研究材料的弹性性质、热导率等特性,并对材料的结构和性能进行评估。
第四章:超声波无损检测的发展趋势随着科技的不断进步和需求的增加,超声波无损检测技术也在不断发展。
未来的发展趋势包括:1. 高精度和高灵敏度:超声波无损检测技术将朝着更高的精度和灵敏度发展,以便更准确地检测和评估材料或构件的内部缺陷。
2. 自动化和智能化:将超声波无损检测技术与自动化和智能化技术结合,实现无人化操作和数据分析,提高检测效率和准确性。
超声波无损检测技术在材料科学中的应用
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超声波无损检测技术在材料科学中的应用超声波无损检测技术是一种现代化、高效率的材料检测技术,其在材料科学中的应用已经得到了广泛的认可和应用。
下面我们就可以从以下几个方面来进行详细的介绍。
一、超声波无损检测技术的原理超声波无损检测是利用超声波在材料中传播的特性及其与缺陷和材料性质的相互作用,探测材料内部缺陷或结构特征的技术。
要实现这一目的,首先需要了解超声波在材料中的传播过程。
超声波在材料中传播时,会发生反射、折射、衍射、干涉等现象,这些现象对于材料中的缺陷和结构特征的探测非常有帮助。
通过对超声波的反射信号进行分析,可以判断材料中存在的缺陷类型、缺陷位置、缺陷大小等信息,并且可以通过信号处理技术对探测结果进行定量化。
二、超声波无损检测技术的应用领域1.航空航天领域:超声波无损检测技术可以用来对飞机、火箭等空中器材的结构进行检测,以保证其在使用过程中不会发生故障。
例如在飞机制造过程中,超声波无损检测技术可以用来探测零件内部的缺陷和其他不良情况。
2. 电子电器领域:超声波无损检测技术可以对各类电子电器设备的结构进行检测,以保证其正常运转。
例如在手机制造过程中,超声波无损检测技术可以用来探测PCB板上的缺陷和其他不良情况。
3. 材料领域:超声波无损检测技术可以用来探测各种材料的缺陷和性能信息。
例如在钢材制造过程中,超声波无损检测技术可以用来探测钢材内部的裂纹和缺陷。
三、超声波无损检测技术在材料分析中的应用1. 材料组织结构分析利用超声波无损检测技术可以对材料的组织结构进行分析,例如可以根据超声波的反射信号,推断样品中晶粒尺寸和晶界数量等参数。
这种技术对于研究材料的微观结构非常有帮助。
2. 材料缺陷检测利用超声波无损检测技术,可以对材料内部缺陷进行检测,并且可以确定缺陷的大小、类型和位置等信息。
这种技术对于材料制造过程中的质量控制和损伤分析非常有用。
3. 材料力学性能检测利用超声波无损检测技术,可以对材料的力学性能进行检测,例如可以测量材料的弹性模量、泊松比等物理参数。
金属材料超声无损检测技术应用研究
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金属材料超声无损检测技术应用研究金属材料超声无损检测技术是一种利用超声波对金属材料进行缺陷检测和性能评估的方法。
它具有非接触、非破坏、实时性强、灵敏度高等优点,被广泛应用于制造业、航空航天、能源等领域。
本文将以金属材料超声无损检测技术的应用研究为主题,分析其在不同领域的实际应用情况。
首先,金属材料超声无损检测技术在制造业中的应用越来越广泛。
在金属制品的生产中,超声波可以用来检测材料的内部气孔、夹杂物、裂纹等缺陷,并根据缺陷的位置、形状、大小以及数量等参数进行评估,以确保产品质量。
此外,超声波还可以用来检测金属零件的厚度变化、材料硬度分布等性能指标,为后续的加工和组装提供参考。
其次,金属材料超声无损检测技术在航空航天领域有着重要的应用。
在航空航天器的制造过程中,金属材料超声无损检测技术可以对涡轮叶片、航空发动机等关键部件进行缺陷检测,以确保其结构的完整性和功能的可靠性。
此外,该技术还可以用来对航空航天器的空间结构进行监测和评估,以及对耐高温材料的性能进行研究和改进。
再次,金属材料超声无损检测技术在能源领域的应用也十分重要。
在电力、核能等领域,超声波可以用来对燃料棒、管道、焊接接头等部件进行缺陷检测,以确保设备的安全运行和性能稳定。
此外,超声波还可以用来测量材料的应力分布,对材料的疲劳寿命进行评估,并对固体材料的声学性能和电磁性能进行研究,为能源设备的设计和优化提供数据支持。
最后,金属材料超声无损检测技术在环境保护和安全监测领域也有着广泛的应用。
超声波可以用来检测金属结构的腐蚀、氧化等状况,对环境中的污染物进行快速检测和定量分析,并能够对管道、桥梁、隧道等重要设施的结构健康状况进行监测和评估。
此外,超声波还可以用于地震勘探和地质探测,在找矿、灾害预警等方面发挥重要作用。
综上所述,金属材料超声无损检测技术在制造业、航空航天、能源以及环境保护和安全监测等领域的应用都发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步和实践经验的积累,相信该技术将会越来越成熟,并为各个领域的发展做出更多贡献。
超声波在无损检测中的应用
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超声波在无损检测中的应用随着科技的不断发展和进步,人们对于各种新技术的研究和应用也日益深入和广泛。
而在这些新技术中,超声波技术作为一种应用领域广泛且非常重要的方法,其在各种领域的实际应用也越来越引人注目。
在这其中,超声波在无损检测领域的应用更是具有重要意义。
本文将阐述超声波在无损检测中的应用,以及其在不同领域中的优点和不足之处。
一、超声波的基本原理超声波是机械波的一种,与其他机械波一样,它也是在介质中传播的波动。
其具有具有高频、短波长、穿透力强等特点。
超声波是一种高频机械振动波,它的频率一般在20kHz至100MHz之间。
在材料中的传播速度取决于材料的密度和弹性系数。
超声波在材料中前进时,遇到了不同材料之间的反射和折射,因此人们可以从反射信号中得到许多有用的信息,比如材料的缺陷和内部结构等。
二、超声波在无损检测中的应用被广泛应用于不同领域中,最常见的领域包括金属、玻璃、塑料、橡胶、陶瓷、纸张、纤维材料、混凝土等。
下面将介绍超声波在金属、混凝土等材料中的具体应用。
1.金属材料在金属材料领域中,超声波无损检测最常用的是超声波探伤。
超声波探伤是一种通过反射不同材料内部结构的超声波信号,来检测材料内部缺陷如裂纹或夹杂等问题的方法。
常见的金属材料有铝、铁、镍、钢、钛等。
它们的组织结构、化学成分和物理性质都不同,因此在探伤时需要针对不同金属材料制定不同的测试方案。
此外,超声波探伤还可以用于检测特殊材料的参数,例如材料的厚度、腐蚀状况和硬度等。
2.混凝土材料在混凝土领域中,超声波无损检测主要用于检测混凝土结构内部缺陷和破坏问题。
不同于金属材料,混凝土的物理性质会随着浇筑密实程度、水泥数量、骨料质量等各个因素而产生巨大差异,这就使得混凝土的无损检测步骤比金属要复杂。
在混凝土中,超声波可以检测出含水性、含气性和含树脂性等不同形态的损伤。
此外,超声波探测和综合评估服务是保证混凝土结构安全性能的重要方法,广泛应用于道路、桥梁、航站楼、高楼大厦等混凝土建筑物的无损检测。
超声波无损检测技术在工业领域中的应用研究
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超声波无损检测技术在工业领域中的应用研究一、引言超声波无损检测技术,简称超声波检测技术,是利用超声波在物体内部传播时所发生的反射、衍射、散射等现象,从而对物体内部结构、缺陷进行检测、诊断和评估的技术。
它具有非破坏、高效、精准、可靠等优点,因此在工业领域中得到了广泛应用。
本文旨在探讨超声波检测技术在工业领域中的应用研究。
二、超声波检测技术的基本原理超声波检测技术的基本原理是利用超声波在物体中传播时的物理效应,分析超声波在不同材料中的传播特性,来判定材料中存在的缺陷情况。
超声波检测技术可以测量材料的厚度、气泡、裂纹、孔洞、异物和疲劳等缺陷,同时还可以检测到材料内部应力状态的变化。
超声波检测技术主要包括发射、传播和接收三个部分。
在检测时,首先需要将超声波信号通过探头发射到被测物体内部,然后超声波信号在物体内部以不同的方式进行传导,这些传导方式包括纵波、横波、剪切波等,最后,被测物体内部的缺陷会对超声波信号造成反射、折射和散射等现象,这些反射、折射和散射信号可以通过探头接收并转换成电信号,再通过信号处理来分析物体内部的结构和缺陷情况。
三、超声波检测技术在工业领域中的应用1. 金属材料检测超声波检测技术在金属材料中的应用非常广泛,可检测的缺陷包括铝合金和钛合金中的裂纹、气孔、孔洞、热裂、缺陷、外伤等。
与传统的目视和磁粉无损检测相比,超声波检测技术不仅能够检测到微小的缺陷,还可以精确定位缺陷,对材料的损伤更小。
2. 塑料制品检测超声波检测技术在塑料制品中的应用也逐渐得到了发展,可以检测塑料制品中的气泡、异物、表面缺陷等问题,此外,还可以对塑料制品进行厚度和密度测试,帮助企业控制产品的质量。
3. 汽车制造在汽车制造中,超声波检测技术可以检测引擎铸件中的孔洞、裂纹、气泡等问题,同时还可以检测轮胎中的钢丝绳、橡胶断裂、扁平等问题,保证了整个车辆的安全性和质量。
4. 飞机制造在飞机制造中,超声波检测技术主要应用于飞机结构的无损检测,可以确保飞机在飞行中不会出现安全事故。
基于超声波的无损检测技术在工业中的应用
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基于超声波的无损检测技术在工业中的应用一、引言无损检测技术(NDT)是一种在不引起损伤的情况下,通过各种非接触或微损伤方法检测材料和零件的方法。
无损检测技术能够有效地检测材料和零件的缺陷,并提升产品品质,减少损失和安全风险。
随着工业技术不断发展和完善,超声波技术作为一种重要的无损检测技术在工业中得到广泛应用。
二、超声波检测技术的原理及特点超声波检测技术是利用超声波在材料中传播的特性来检测材料中缺陷和异物的一种方法。
超声波检测技术是通过超声波探头向被检测物体中发送超声波信号,再通过检测仪器接收反射回来的超声波信号,通过处理后得到被检测物体中缺陷和异物的位置、大小、形态等信息。
超声波检测技术具有以下特点:1. 无损:超声波技术是一种无损检测技术,不会对被检测物体造成损伤。
2. 精度高:超声波技术能够检测到微小的缺陷和异物,精度高。
3. 全面性强:超声波检测技术可以应用于各种材料,包括金属、非金属、塑料等。
4. 操作简便:超声波技术操作简便,不需要复杂的设备和操作流程。
5. 可控性强:超声波检测技术数据可重复性好,操作者可以控制探头的位置、方向和探头的频率等参数。
三、超声波检测技术在工业中的应用超声波检测技术在工业中得到广泛应用,特别是在制造业和维修业中。
1. 合金铸造领域超声波检测技术在合金铸造领域中应用广泛。
利用超声波检测技术可以检测铸造件中是否存在麻花状裂纹、气孔、疏松、翘曲等问题,提高产品的质量。
2. 金属材料领域超声波检测技术在金属材料领域中应用广泛。
例如在汽车制造领域,超声波用于检测车身内部的焊缝以及铝合金等零部件中是否存在裂纹、疲劳等问题,确保汽车零部件制造质量。
3. 航空航天领域超声波检测技术在航空航天领域中应用广泛。
不论是在船舶、飞机还是太空飞行器中,超声波检测技术都有重要的应用。
例如,在飞机领域,超声波用于检测飞机结构中是否存在疲劳、裂纹等问题,确保飞机的飞行安全性。
4. 建筑装修领域超声波检测技术在建筑装修领域中也有重要的应用。
超声波无损检测技术的原理与应用
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超声波无损检测技术的原理与应用超声波无损检测技术是一种非破坏性检测方法,通过利用超声波在材料中传播的特性来评估材料的内部结构和缺陷情况。
该技术在工业领域被广泛应用于质量控制、损伤检测和结构健康监测等方面。
本文将介绍超声波无损检测技术的原理和其在不同领域的应用。
首先,让我们了解超声波无损检测技术的原理。
超声波是一种频率高于人耳能够听到的声波,通常在1 MHz至100 MHz的范围内。
超声波是由发射器产生的机械振动传播而成,并在材料中以纵波和横波的形式传播。
当超声波遇到材料中的界面或缺陷时,它会发生反射、散射和透射等现象。
超声波无损检测技术通常采用传感器将超声波传递到被检测材料上,并接收由材料反射或透射回传的超声信号。
传感器通常由压电材料制成,这些材料在电场作用下具有机械振动的能力。
传感器将机械振动转化为电信号,并传送给接收器进行进一步处理。
在接收器中,超声波信号经过放大、滤波和波形处理等步骤,以提取有用的信息。
接收到的信号可以表示材料内部的界面、缺陷或其它特性。
根据波形特征和信号幅值,我们可以判断材料的质量、损伤的类型和位置等重要参数。
超声波无损检测技术在工业领域具有广泛应用。
首先,它被广泛应用于金属材料的质量控制。
超声波可以检测金属材料内部的裂纹、夹杂物和孔隙等缺陷,预防材料的破坏和事故的发生。
在制造业中,对金属制品进行超声波检测可以确保产品的质量和可靠性。
其次,超声波无损检测技术在航空航天领域具有重要的应用。
飞机零部件的安全性非常重要,超声波无损检测可以帮助工程师发现隐蔽的缺陷,如疲劳裂纹和焊接缺陷。
这样可以避免潜在的事故风险,保护乘客和航空器的安全。
此外,超声波无损检测技术还可以应用于建筑工程中的混凝土结构检测。
通过超声波检测,工程师可以评估混凝土结构的质量以及存在的缺陷,如裂缝和空洞等。
这对于确保建筑物的结构安全和耐久性非常重要。
此外,超声波无损检测技术还被广泛应用于医学领域。
医生可以通过超声波无损检测技术来诊断疾病和评估病人的健康状况。
超声波无损检测的原理及应用分析
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超声波无损检测的原理及应用分析超声波无损检测是一种非常重要的检测技术,它应用广泛,可以在各种场合下进行使用,例如在工业、医疗等领域。
它的主要原理是利用波的反射和传播特性来探测材料的内部缺陷。
以下就超声波无损检测的原理及其应用进行分析。
一、超声波无损检测的原理超声波无损检测技术是将超声波在材料中传递时受到的反射或多次反射及自然传播而产生的声波信号进行分析与处理的一种技术。
它是将高频声波传导到测试对象内部,然后通过检测器记录回波信号的方式来检测材料中的缺陷、裂纹、气泡等问题。
超声波通过材料中传播时的反射和衍射现象,对材料的内部缺陷情况进行探测。
具体来说,超声波通过发射器产生,并从发射器进入被测物体,然后在材料中传播,将发出声波的位置作为基准,声波一旦碰到表面或材料内部存在的缺陷时,就会发生反射并传回发射器。
当发射器和接收器之间存在缺陷时,声波会通过材料中的缺陷而进行反射,反射的声波会被接收器记录下来并进行处理。
接收器可以将检测到的声波转换成图像,这样就可以清晰地看到材料内部缺陷的具体位置和形态,从而判断材料的质量是否达到标准。
二、超声波无损检测的应用超声波无损检测技术广泛应用于各种不同的产业,这些行业包括航空、汽车、钢铁、电力、化工等。
下面我们来详细探讨一下它的应用。
1. 钢铁行业在钢铁行业,超声波检测技术可以用来探测钢铁材料表面和内部的缺陷,例如铸造缺陷、气孔、裂纹等等。
通过超声波检测,可以及早发现缺陷并进行修复和调整,提高钢铁制品的质量和性能。
2. 航空行业在航空行业,超声波检测技术可以用来检测飞机零件和发动机部件,以确保它们的健康状况。
通过对飞机残骸或发动机部件的超声波检测,可以检测出任何的裂纹和缺陷,并且可以通过修复和措施来避免严重事故的发生。
3. 医疗领域在医疗领域,超声波检测技术可以用来检测体内各种病变,例如肿瘤、结节、肝炎、肾病等等。
通过对超声波信号的分析和处理,可以确定病变的类型、位置和程度,从而为医生提供更准确的诊断。
超声波检测技术在质量控制中的应用研究
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超声波检测技术在质量控制中的应用研究随着科技的不断发展,越来越多的技术得到了应用,并且改善了许多生产流程,提高了产品质量。
其中,超声波检测技术被广泛应用于材料和产品质量控制中。
本文将探讨超声波检测技术在质量控制中的应用研究。
一、超声波检测技术的定义及原理超声波是频率高于20 kHz的声波。
超声波检测技术是一种无损检测方法,通过将超声波传送到材料内部并探测回波来确定材料的内部结构和缺陷状况。
其原理基于声波在介质中传输时的反射、折射、透射和衍射等现象,从而实现对材料内部物理性能的检测。
二、超声波检测技术在质量控制中的应用(一)金属材料的质量检测对于金属材料,超声波检测技术可以检测其内部缺陷,比如裂纹、气孔、夹杂、分层等。
根据不同的材料和结构特点,可以选择不同的探头和检测模式。
同时,超声波检测技术可以实时监测材料在加工和使用过程中的性能变化,帮助企业及时发现材料问题,改善生产工艺。
(二)非金属材料的质量检测对于非金属材料,超声波技术也可以检测它们的缺陷、杂质和变形。
比如在塑料、陶瓷、玻璃等材料的生产过程中,超声波检测可以有效地检测产品表面和内部的缺陷,避免次品的出现。
同时,在航空航天和汽车等领域,超声波技术也被应用于复合材料和纤维增强材料的质量检测中,保证了产品的安全性和性能稳定性。
(三)药品的品质检测医药行业也是超声波技术的应用领域之一。
超声波技术可以检测药品中的颗粒、气泡和凝固物质等,保证药品的质量稳定性。
同时,对于注射用药品,超声波技术还可以检测药品中是否含有异物、是否存在液体分层和气泡,保证了药品的安全性。
三、超声波检测技术的优势(一)无损检测超声波检测技术是一种无损检测方法,不会对材料和产品造成任何损害。
同时,更容易检测出内部细微的缺陷,保证了产品的高质量和安全性。
(二)高效节省超声波检测技术运用方便快捷,可以快速进行扫描、定位和检测。
同时,与传统的材料检测方法相比,超声波检测技术更加节省时间和成本,提高了生产效率。
超声波无损检测原理及应用
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20
超声检测技术
•
斜角探伤法是将纵波通过楔块、水等介质倾斜的入
射至工件的探测面,利用波型转换得到横波进行检测
的方法
•
该法是利用横波进行探伤,故又称横波法
•
横波法主要用于管材、焊缝等的检测
对于其他的工件的检测,则经常作为一
种有效的辅助手段。
21
超声波无损检测原理及应用
7
超声波无损检测原理及应用
1
超声检测的基本原理
2
超声检测设备
3
超声检测技术
4
超声检测的应用
5
超声检测的新近进展
8
超声检测设备
• 1.超声波检测仪
按
超
声
波
的
连
续
性
分
1
2
3
1.脉冲波检测仪
周期性的发射不连
续且频率固定的超
声波
根据超声波的传播
时间及幅度
2.连续波检测仪
周期性的发射连续
且频率不变的超声
波
患,操作安全
4
超声检测基本原理
• 3.超声波的产生和接收
声波是一种机械波,超声波是一种频率
很高的声波。使用具有压电或磁致伸缩
效应的材料便可产生超声波。当在压电
材料两面的电极上加上电压,他就会按
照电压的正负和大小,在厚度方向产生
伸、缩的特点。利用这一性质,若加上
超声波的接收是同超声波的发射完全
高频电压,就会产生高频伸缩现象。如
• 4.耦合剂
作用:排除探头与工件表面的空气,使超声波能有效的传入工件,以便检测
减小探头与工件表面的摩擦,延长探头的使用寿命。
声学波在无损检测中的应用研究
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声学波在无损检测中的应用研究无损检测是工业生产中非常重要的技术,它可以检测物体内部的缺陷和损伤,避免出现安全事故。
声学波是无损检测中常用的一种检测方法,本文将探讨声学波在无损检测中的应用研究。
一、声学波的基本原理声学波是指在介质中传播的机械波,它是一种能量传递的形式,在很多领域得到广泛的应用。
声学波的传播速度与介质的物理特性有关,例如声速较高的介质其传播速度也较快。
声学波的传播可以产生反射和折射,这为无损检测提供了基础。
二、声学波在无损检测中的应用声学波在无损检测中的应用很广泛,主要用于检测物体内部的缺陷和损伤。
下面介绍几种声学波无损检测技术。
1. 超声波无损检测超声波是一种高频机械波,其频率通常在1MHz以上,可以穿透固体或液体,并反射或散射在缺陷或界面上,从而检测缺陷的位置和大小。
超声波检测可以检测锈蚀、裂纹、疲劳损伤等缺陷,具有非接触、高灵敏度、高精度等特点,是工业生产中常用的一种无损检测方法。
2. 声发射检测声发射检测指在物体内部存在压力、应变等作用下,会产生声波,这些声波会在物体内部反射、散射或折射,从而造成缺陷的声发射。
声发射检测可以检测裂纹、断层、缺陷等,具有高灵敏度、可实时检测等特点,是工业生产中常用的一种无损检测方法。
3. 声磁检测声磁检测是一种利用坦布林效应进行非接触型测定材料磁留度和应力等力密度参量的磁力学方法。
它的原理是在材料中产生矫顽磁场,当外加交变磁场时,磁通密度会发生变化,从而在材料的表面产生声波,这些声波可以揭示介质内部的动态变化。
三、声学波无损检测技术的研究进展近年来,随着科学技术的发展,声学波无损检测技术在物体材料表面、体内的缺陷检测、结构评估、材料性能分析等方面得到了广泛的应用。
同时,对声学波检测技术的研究也得到了进一步的深入研究。
1. 算法与技术研究在声学波无损检测技术中,算法和技术是非常重要的一部分,它们的优化可以提高检测的效率和准确度。
一些新的算法和技术被提出,例如基于机器学习的检测方法、基于损伤识别的检测方法等,这些方法具有高效率、高准确度、自适应等特点,可以更好地满足应用需求。
岩土工程中超声波无损检测技术研究
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岩土工程中超声波无损检测技术研究岩土工程是土木工程等领域的一个重要分支学科,它主要研究地球与岩石的特性及其与人类活动有关的问题,并致力于改良土地、岩石及水文地质环境,以保障工程和人类安全。
在岩土工程中,超声波无损检测技术是一种重要的测量手段,它能够提高岩土工程的质量和安全性。
本文将结合相关文献,在岩土工程中探讨超声波无损检测技术的应用现状和发展趋势。
1. 超声波无损检测技术基础超声波是指射向物体的声波频率高于人类听觉所能感知的最高频率。
在岩土工程中,超声波无损检测技术是通过声波的传播和反射来检测材料属性和缺陷的一种技术。
它主要在岩石、土壤、混凝土等材料中应用。
超声波无损检测技术原理是利用超声波在材质内部传播的速度和方向,从而检测出其中的缺陷和材料性质。
当超声波遇到材料界面、孔隙、裂缝等缺陷时,会有反射和折射。
通过检测反射波和折射波的时间、幅值、频率及相位等特性,可以确定材料的厚度、密度、弹性模量以及缺陷的形状、大小和位置等信息。
2. 超声波无损检测技术在岩土工程中的应用(1)岩石工程中的应用岩石工程中常常需要对岩石进行强度和稳定性等方面的检测。
传统检测方法通常需要采集样品进行试验,但这种方法不能及时反映实际情况。
超声波无损检测技术能够对岩石进行实时检测,可检测岩石内部的缺陷、裂缝和变形,从而提高岩石稳定性和工程安全性。
(2)土壤工程中的应用土壤工程中,超声波无损检测技术也有较广泛的应用。
例如,在机场跑道工程中,超声波无损检测技术可用于检测跑道结构层中的破坏、腐蚀和裂缝问题。
此外,还可用于测量土壤密度、含水量和弹性模量等参数,提高土壤的稳定性和承载能力。
(3)混凝土工程中的应用在混凝土工程中,超声波无损检测技术可用于检测混凝土内部的裂缝、孔洞、空隙和缺陷等问题,从而发现混凝土结构的安全隐患。
此外,超声波无损检测技术还可以测量混凝土的弹性模量、抗压强度和水泥混合物的质量比例等参数,以保障混凝土结构的质量和安全性。
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南京邮电大学硕士研究生学位论文
摘要
摘 要
论文首先介绍了超声波无损检测技术的国内外研究现状和发展趋势,并详细阐述了超声 无损检测的基本理论。根据 A 型脉冲反射式超声检测方法,构建了以 DSP&CPLD 为核心的 数字化超声检测系统硬件方案,按系统各个模块的功能要求,设计了超声波发射电路、程控 增益放大电路、模拟带通滤波电路、包络检波电路、高速数据采集处理电路和人机交互等硬 件电路,并编制系统软件,完成了系统软硬件的调试。测试结果表明了系统方案的正确性与 可行性。 超声检测系统检测的回波信号常夹杂大量噪声,为提高对缺陷判断的准确性,探讨了超 声回波信号的多小波去噪处理,并针对 GHM 多小波矩阵预处理方法和阈值去噪方法中的软 阈值函数做出了改进。超声回波信号的去噪实验结果表明多小波去噪方法有效可行。最后设 计了基于虚拟仪器 LabVIEW 的超声信号上位分析系统,实现了超声回波信号的去噪处理、 数据保存、频谱分析等功能。 为解决超声检测系统采用的 A 型脉冲反射式超声检测方法无法准确定性缺陷的问题,探 讨了人工神经网络在超声检测缺陷定性中的应用,根据小波包精细的时频分析能力和 BP 网 络良好的分类能力,提出了基于小波包频谱能量特征和 BP 神经网络相结合的缺陷定性识别 方法。仿真实验结果表明该方法可准确识别缺陷类型。
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。关键词:无损检测源自多小波;去噪;BP 网络;缺陷识别
I
南京邮电大学硕士研究生学位论文
Abstract
Abstract
This paper first presents the current research situation and development tendency of ultrasonic nondestructive testing technique at home and abroad, furthermore, expound the fundamental theory of ultrasonic nondestructive testing in details. Then on the basis of A-mode pulse Ultrasonic detecting theory, the digital ultrasonic detection system hardware solution is constructed centering on DSP and CPLD. Then, in accordance with various modules functional requirements, the relevant hardware circuits such as ultrasonic transmit, programmable gain amplifier, analog band-pass filter, envelope detector, high speed data acquisition, processing and man-machine interaction are designed and system software is programmed. At last, the debug of system hardware and software is completed. The test results show that this system design is correct and feasible. The flaw signals detected by this Ultrasonic detection system are often mixed up with a large quantity of noise, affecting the correct judgment. While the conventional digital filters cannot filter out the noise effectively. For this reason, this paper analyzes the multi-wavelet de-noising; furthermore, improve matrix preprocessing method for GHM multi-wavelet and soft-threshold function. The experimental results indicate that multi-wavelet de-noising can obtain a good effect. At last, according to the designing ideas of virtual instruments, an analysis system of ultrasonic echo signal is designed. It has realized the functions of Ultrasonic detection signal de-noising, the waveforms displaying, de-noised data saving and spectrum analysis etc. As the system adopted A-mode pulse reflecting type ultrasonic testing method cannot give a qualitative recognition to the defects, this paper discusses the artificial neural network in the application of ultrasonic flaw qualitative, according to fine time-frequency analysis ability of wavelet packet and good classification ability of BP neural network, putting forward defect qualitative identification method based on the wavelet packet energy spectrum characteristics and BP neural network, verifying the effectiveness of the method through the experimental results to realize the automatic qualitative identification to the defects. Keywords: Non-destructive Testing; Multi-wavelet; De-noising; BP Neural Network; Faults Recognition
研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________
南 京 邮 电 大 学 硕士学位论文摘要
学科、 专业:控制理论与控制工程 研 究 方 向:计算机智能监测控制技术 作 者:索会迎
指 导 教 师:郭前岗 教授 题 目:超声波无损检测技术应用研究
II
南京邮电大学硕士研究生学位论文
目录
目 录
摘 要 .......................................................................................................................................................................... I Abstract......................................................................................................................................................................II 目 录 ....................................................................................................................................................................... III 第一章 绪论 ............................................................................................................................................................. 1 1.1 无损检测与评价概述 ................................................................................................................................. 1 1.2 超声波无损检测的国内外研究情况和发展趋势...................................................................................... 2 1.2.1 国外研究情况 .............