《聚焦超聲Lamb波法環焊縫檢測機理及缺陷定位研究》是依託哈爾濱工業大學，由遲大釗擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚焦超聲Lamb波法環焊縫檢測機理及缺陷定位研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：遲大釗
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於聲耦合的需求，在實施常規超音波法缺陷檢測前，需根據探頭掃查範圍對環縫結構進行包覆層去除或漆面清理。這一技術環節既費時費力又耗財，嚴重阻礙了超音波法的推廣套用。針對這一普遍存在的工程問題，本項目突破常規超音波法動態掃查檢測的理念，提出“採用聚焦超聲Lamb波法實現有限點處激發、環縫全縫靜態檢測”的思路。針對這一構思，擬採用數值模擬方法分析聚焦Lamb波場的激發形成、Lamb波在由環縫曲面、焊縫上下表面及焊趾組成的複雜邊界結構中的傳播、Lamb波與缺陷的作用過程；在仿真研究的指導下，採用數位化信號處理技術對多模態回波中的雜波成分進行抑制並提取缺陷信息，最終實現靜態檢測方式下缺陷在環縫周向的定位。本項目旨在闡明基於超聲Lamb波法複雜結構缺陷的聲學檢測機理，揭示多模態Lamb波信號特徵與缺陷位置之間的內在聯繫規律。相關研究成果對焊縫缺陷快速識別及定位有著重要的潛在套用價值。
結題摘要
針對大型焊接結構缺陷現有聲學檢測方法存在的動態掃查、需要去除包覆層、防寒層、對被測體表面光潔度要求高等技術弊端，項目突破常規超音波法動態接觸掃查的檢測理念，提出了“焊縫導波一點激發、長距離靜態檢測”的解決思路。圍繞這一思路，開展了相關研究並取得如下主要進展及成果：研究發現了導波在焊縫中傳播時具有聲能量匯聚的通道效應，將其命名為“焊縫導波”；採用試驗和仿真相結合的研究方法，闡明了焊縫導波的傳播規律及與缺陷體的作用機制。以理論研究為指導，試驗研究獲得了有效的焊縫導波激勵策略及最佳化模態選擇方法。在此基礎上，提出了一種基於RLS濾波的雜波抑制方法，有效識別距離測點10mm以內的缺陷信號，從而減小了檢測盲區，擴大了有效檢測範圍；提出了基於相鄰測點信號相關的改進小波包噪聲抑制方法，克服了粗晶材料噪聲難以抑制的技術問題，有效識別了奧氏體焊縫中直徑1.5mm的人工孔；提出一種基於雙測點信號渡越時差的焊縫導波缺陷定位方法，焊接缺陷（氣孔）定位精度最大絕對誤差不超過6mm，平均絕對誤差為3.6mm；焊縫導波技術的檢測靈敏度達到：採用1.5MHz超聲探頭，有效識別距離測點500mm、直徑2mm、深4mm的人工孔，人工孔回波信號幅值達屏高34%；研發了攜帶型焊縫導波檢測系統及自動爬壁焊縫缺陷檢測行走機構。相關研究成果對大型焊縫缺陷快速識別及定位有著重要的潛在套用價值。
