微小缺陷回波信号的成像方法研究 被引量：2

1

作者 沙正骁 刘元钰 +3 位作者 梁菁 曾甘露 何方成 陆铭慧 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第5期640-645,共6页

针对金属中微小缺陷在超声检测时回波信号较弱,利用时域回波信号对微小缺陷试块进行C扫描成像时图像噪声较大且信噪比较低的问题,借鉴医学超声影像领域中的背散射积分诊断技术,提出了一种通过计算缺陷回波信号的功率谱(PSD)和频域背散... 针对金属中微小缺陷在超声检测时回波信号较弱,利用时域回波信号对微小缺陷试块进行C扫描成像时图像噪声较大且信噪比较低的问题,借鉴医学超声影像领域中的背散射积分诊断技术,提出了一种通过计算缺陷回波信号的功率谱(PSD)和频域背散射积分(IBS)来表征微小缺陷的方法。在使用IBS对试块进行成像后发现成像的信噪比较时域成像有显著的提高,但图像出现了明显的网格化。对此提出了使用频域背散射补偿积分(IBSC)和频域背散射全宽带积分(IBSF)成像的两种改进降噪方法。实验结果表明,这两种改进的成像方法均能在保持成像具有较高信噪比的条件下抑制图像的网格化,但IBSC的计算量远小于IBSF,更适用于金属中微小缺陷的成像检测。 展开更多

关键词 微小缺陷 C扫描成像 功率谱 背散射积分 信噪比

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复合材料制件拐角部位超声检测技术 被引量：17

2

作者 何方成 王铮 史丽军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期80-84,共5页

复合材料在航空、航天等领域应用不断增加,制件的结构形式越来越复杂,在很多复杂结构中存在拐角部位,这些拐角部位的检测给无损检测带来困难。通过对资料的分析和试验,介绍了解决复合材料制件复杂结构拐角部位无损检测的方案和思路,并... 复合材料在航空、航天等领域应用不断增加,制件的结构形式越来越复杂,在很多复杂结构中存在拐角部位,这些拐角部位的检测给无损检测带来困难。通过对资料的分析和试验,介绍了解决复合材料制件复杂结构拐角部位无损检测的方案和思路,并对比分析了各种检测方法的优缺点,认为超声相控阵技术在未来复合材料拐角部位无损检测上具有比较好的应用前景。 展开更多

关键词 复合材料 拐角 超声检测 超声相控阵检测

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超声波声速测量技术及其在材料评价中的应用 被引量：15

3

作者 何方成 宫兆斌 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期33-34,32,共3页

介绍两种测量声速的方法,阐述这两种方法的原理和区别,并列举了利用声速评价材料性能的实例。

关键词 超声波 声速测量技术 无损评价 原理 区别 材料性能

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树脂基复合材料孔隙率超声表征技术研究 被引量：9

4

作者 何方成 史亦韦 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第3期355-356,共2页

利用超声衰减的原理,运用超声C-扫描成像技术超声表征评定树脂基复合材料的孔隙大小,进而评定材料的力学性能情况,结合解剖试验建立了树脂基复合材料超声衰减、孔隙率和力学性能的关系曲线,探索了一种超声表征评定树脂基复合材料的孔隙... 利用超声衰减的原理,运用超声C-扫描成像技术超声表征评定树脂基复合材料的孔隙大小,进而评定材料的力学性能情况,结合解剖试验建立了树脂基复合材料超声衰减、孔隙率和力学性能的关系曲线,探索了一种超声表征评定树脂基复合材料的孔隙情况及力学性能的方法。 展开更多

关键词 复合材料 超声表征 孔隙率

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GH169合金制件中黑斑和白斑偏析的超声检验 被引量：2

5

作者 何方成 唐贞曾 +1 位作者 李家伟 史亦韦 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第10期3-5,共3页

通过对所搜集到自然缺陷试样的超声检验，研究ＧＨ１６９合金中黑斑和白斑偏析的可探性。

关键词 黑斑 白斑 偏析 超声检验 镍基合金制件

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环境因素对闪光灯激励红外热成像外场检测的影响 被引量：5

6

作者 刘颖韬 许路路 +2 位作者 何方成 李硕宁 杨党纲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期370-377,共8页

为了研究外场环境下实施红外热成像检测时,环境温度、日照、风速等外场环境因素对检测的影响机理及规律,文中以闪光灯激励红外热像法检测玻璃纤维增强塑料层压板分层缺陷为例,通过轴对称分层缺陷的物理建模、有限元仿真计算和基于试块... 为了研究外场环境下实施红外热成像检测时,环境温度、日照、风速等外场环境因素对检测的影响机理及规律,文中以闪光灯激励红外热像法检测玻璃纤维增强塑料层压板分层缺陷为例,通过轴对称分层缺陷的物理建模、有限元仿真计算和基于试块的实验研究,得到了温差、温差最大值、温度对比度和温度对比度最大值等可检信息参数随各个环境因素变化的规律。文中对比了25℃和30℃环境温度下的仿真结果和实验结果,对比了日照不均和均匀温度下的仿真结果和实验结果,对比了对流换热系数为10 W/(m^(2)·K)与100 W/(m^(2)·K)的仿真结果和正常散热与强制散热的实验结果。基于以上仿真结果和实验结果,得出了如下结论:随着环境温度的升高,温度对比度最大值下降,缺陷清晰度下降,不利于缺陷的检出;日照不均使得温差最大值和温度对比度最大值或者增大或者减小,会造成误判或缺陷漏检;随着风速的增大,温差最大值和温度对比度最大值变小,缺陷的可检性变差,缺陷的清晰程度下降,不利于缺陷检测。 展开更多

关键词 红外热像无损检测 外场检测 在役检测 红外热波 无损检测

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复合材料孔隙率的超声检测方法探讨 被引量：7

7

作者 何方成 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期57-60,共4页

简单介绍了复合材料中孔隙的形成原因,叙述了孔隙率对材料机械性能的影响,综述了孔隙率测量的超声无损检测方法现状,说明了目前各种检测方法的检测效果和优缺点,并对将来孔隙率的检测方法作了展望。

关键词 孔隙率 复合材料 超声检测

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各向异性增材制造构件的超声阵列全聚焦成像 被引量：1

8

作者 徐娜 许路路 何方成 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1063-1070,共8页

针对激光增材制造构件的各向异性特征,开展超声波传播特性研究,并基于群速度测量结果对常规超声阵列全聚焦成像算法进行优化。采用CIVA超声仿真软件对含有横通孔和平底孔缺陷的试样开展全聚焦仿真研究,结果表明,材料的各向异性对超声阵... 针对激光增材制造构件的各向异性特征,开展超声波传播特性研究,并基于群速度测量结果对常规超声阵列全聚焦成像算法进行优化。采用CIVA超声仿真软件对含有横通孔和平底孔缺陷的试样开展全聚焦仿真研究,结果表明,材料的各向异性对超声阵列全聚焦检测的成像质量、缺陷定位精度和缺陷分布范围均具有明显影响;开展全聚焦成像检测实验,结果表明,优化后的全聚焦成像算法能够实现激光增材制造钛合金试样中直径0.8 mm平底孔缺陷的准确检测,成像阵列性能指标(API)值减小至0.43,缺陷定位误差缩小至0.54 mm,检测能力和定位精度显著提高。 展开更多

关键词 激光增材制造 各向异性 超声阵列 全聚焦 CIVA仿真

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脉冲热像法在航空复合材料构件无损检测中的应用 被引量：32

9

作者 刘颖韬 郭广平 +3 位作者 杨党纲 何方成 霍雁 赵石彬 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期72-77,共6页

对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍,对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析,并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究。研究结果表明:对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件,闪... 对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍,对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析,并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究。研究结果表明:对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件,闪光灯激励脉冲热像法能够给出清晰的检测结果和丰富的构件内部信息,可以检测出脱粘缺陷、损伤和蜂窝积水,能够用于雷达罩的在役检测。闪光灯激励脉冲热像法适于检测厚度较薄的层合板构件。 展开更多

关键词 无损检测 复合材料 红外热像无损检测 脉冲热像法

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超声测量非均匀应力场及应力梯度的研究 被引量：6

10

作者 王晓 史亦韦 +2 位作者 梁菁 何方成 陶春虎 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期56-61,共6页

利用临界折射纵波对高强度7050-T7451铝合金预拉伸板中的不同位置的应力进行了测量,并对1MHz和5MHz频率的临界折射纵波在含有应力梯度材料中的传播规律进行了研究。结果表明:临界折射纵波的速度与材料中的应力具有较好的线性关系,能够... 利用临界折射纵波对高强度7050-T7451铝合金预拉伸板中的不同位置的应力进行了测量,并对1MHz和5MHz频率的临界折射纵波在含有应力梯度材料中的传播规律进行了研究。结果表明:临界折射纵波的速度与材料中的应力具有较好的线性关系,能够用来对应力大小进行无损评价。温度和耦合条件是影响超声法应力测量的主要因素。温度不变时,不同部位的实测误差小于40MPa,在测量较高应力时,这一误差可以忽略不计。非均匀应力场的测量结果与实际应力分布基本一致。在含有应力梯度的材料中,1MHz临界折射纵波的速度变化大于5MHz临界折射纵波的变化,这说明不同频率的临界折射纵波能反映不同深度的应力。利用这一规律,将可能对材料中沿深度方向变化的近表面应力梯度进行超声无损评价。 展开更多

关键词 无损评价 超声 非均匀应力场 应力梯度 临界折射纵波

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声弹性法测量铝合金预拉伸板中的应力 被引量：5

11

作者 王晓 史亦韦 +2 位作者 梁菁 何方成 陶春虎 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期95-100,共6页

研究温度和应力对7050铝合金预拉伸板中的超声纵波、偏振横波和临界折射纵波传播速度的影响,并分析不同频率临界折射纵波在梯度应力场中的传播规律。结果表明:温度对声速的影响大于声弹效应的影响;单轴拉伸时,沿轴向传播的临界折射纵波... 研究温度和应力对7050铝合金预拉伸板中的超声纵波、偏振横波和临界折射纵波传播速度的影响,并分析不同频率临界折射纵波在梯度应力场中的传播规律。结果表明:温度对声速的影响大于声弹效应的影响;单轴拉伸时,沿轴向传播的临界折射纵波、平行轴向偏振的横波的速度降低,垂直应力方向偏振横波的速度升高,垂直轴向传播的纵波速度变化不大;临界折射纵波的频率越高,其所反映的应力越接近表面;声弹性法测得的应力是声传播路径上各点应力在超声波造成的质点振动方向上分量的综合反映。 展开更多

关键词 声弹性 应力 铝合金预拉伸板 超声 无损评价

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碳化硅颗粒增强铝基复合材料弹性常数测量 被引量：7

12

作者 周正干 高翌飞 +1 位作者 吕炎 何方成 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期162-165,共4页

为研究粉末冶金制备的碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)中SiCp含量对材料机械性能的影响,使用弹性波法测量了SiCp含量不同的标准试样的弹性常数矩阵.利用Christoffel方程建立了横观各向同性材料波速与弹性常数之间的关系,介绍了水... 为研究粉末冶金制备的碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)中SiCp含量对材料机械性能的影响,使用弹性波法测量了SiCp含量不同的标准试样的弹性常数矩阵.利用Christoffel方程建立了横观各向同性材料波速与弹性常数之间的关系,介绍了水浸斜入射法测量准横波和准纵波波速的基本原理和测量过程,基于上述原理进行了试验,计算出了被测试件的弹性常数.结果表明,SiCp/Al沿挤压方向的机械性能最高,并且随着SiCp含量的增加,弹性常数变大,材料的强度升高. 展开更多

关键词 超声测量 粉末铝合金 弹性波

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基于动态孔径聚焦的L型构件相控阵超声检测 被引量：7

13

作者 徐娜 何方成 周正干 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1000-1006,共7页

由于L型构件界面形状复杂,当采用基于全矩阵数据的全聚焦方法时,声波在试样中的传播路径十分复杂,增加了试样中超声传播时间的计算难度.为了解决上述问题,提出了一种根据实际被测对象并使用全矩阵数据的动态调整聚焦方案的"动态孔... 由于L型构件界面形状复杂,当采用基于全矩阵数据的全聚焦方法时,声波在试样中的传播路径十分复杂,增加了试样中超声传播时间的计算难度.为了解决上述问题,提出了一种根据实际被测对象并使用全矩阵数据的动态调整聚焦方案的"动态孔径聚焦方法";然后,针对L型构件的型面特征,制定了动态孔径聚焦检测方案,并提出了基于Snell定律的声波传播时间计算方法;最后,通过时域有限差分数值仿真方法模拟全矩阵数据,验证了所提出聚焦方法的正确性;定制L型金属试样进行检测实验,检测结果与实际试样参数一致.研究表明:所提出的动态孔径聚焦方法可实现对L型构件的有效检测. 展开更多

关键词 相控阵 超声检测 L型构件 虚拟聚焦 动态孔径

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基于TIRP法的铝基复合材料均匀性检测 被引量：7

14

作者 高翌飞 周正干 何方成 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1031-1034,共4页

为检测碳化硅颗粒增强铝基复合材料的均匀性,利用与厚度无关声反射板(TIRP,Thickness Independent Reflector Plate)法对材料声速进行成像,排除了材料厚度的影响,提高了检测精度.介绍了TIRP法的基本原理和试验系统的结构,提出了一种基... 为检测碳化硅颗粒增强铝基复合材料的均匀性,利用与厚度无关声反射板(TIRP,Thickness Independent Reflector Plate)法对材料声速进行成像,排除了材料厚度的影响,提高了检测精度.介绍了TIRP法的基本原理和试验系统的结构,提出了一种基于双次扫描方式的TIRP实时成像方法,进一步提高了精度.利用底面反射回波法、单次扫描TIRP法和双次扫描TIRP法进行了试验,并对成像结果进行了比较,能够看出基于双次扫描的TIRP法可获得更准确清晰的声速图像.最后对误差来源进行了分析,指出了改进的方向. 展开更多

关键词 超声声速测量 金属基复合材料 “与厚度无关声反射板”法

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复合材料层板铺层方式对超声检测结果的影响 被引量：3

15

作者 王铮 何方成 +1 位作者 梁菁 康丽红 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期50-54,共5页

对T700/6421炭纤维复合材料在RTM工艺下制作的不同铺层方式的试样,进行两种频率的脉冲反射法超声检测实验,研究纤维铺层方式对超声检测结果的影响,并得到以下结论:纤维铺层方式对声波在材料中传播的声速和衰减有一定影响,在进行缺陷深... 对T700/6421炭纤维复合材料在RTM工艺下制作的不同铺层方式的试样,进行两种频率的脉冲反射法超声检测实验,研究纤维铺层方式对超声检测结果的影响,并得到以下结论:纤维铺层方式对声波在材料中传播的声速和衰减有一定影响,在进行缺陷深度定位和材质衰减测量时,应予以修正;纤维铺层方式对复合材料上下表面检测分辨率、层间分层缺陷的可检性和缺陷大小的评定没有明显影响。 展开更多

关键词 复合材料 铺层方式 超声检测 缺陷评定

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工业CT坐标精密测量技术 被引量：2

16

作者 苏宇航 王倩妮 何方成 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期375-378,共4页

介绍了基于X射线工业CT的坐标精密测量技术，讨论了该技术相对于传统三坐标测量技术的优势和不足及国内外的发展现状，对主要研究方向进行了探讨和研究，指出目前CT坐标测量中存在的问题，为评价测量不确定度提出了系统的解决思路。工... 介绍了基于X射线工业CT的坐标精密测量技术，讨论了该技术相对于传统三坐标测量技术的优势和不足及国内外的发展现状，对主要研究方向进行了探讨和研究，指出目前CT坐标测量中存在的问题，为评价测量不确定度提出了系统的解决思路。工业CT坐标精密测量测量技术在国内尚处于探索阶段，具有较大的发展空间和应用前景。 展开更多

关键词 计量学 XCT 尺寸误差 坐标测量 校准

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密排六方钛合金宏观织构的超声分析方法

17

作者 张国宁 卢超 +2 位作者 何方成 梁菁 王晓 《民用飞机设计与研究》 2021年第1期146-154,共9页

快速无损伤的测量正交宏观对称的六方晶系多晶体材料织构特征,在材料学方面成了亟待解决的难题。通过建立晶粒取向分布函数、多晶材料等效弹性常数和超声波在材料近表面的传播特征三者的关系,来确定晶粒取向分布函数的五个织构系数W_(20... 快速无损伤的测量正交宏观对称的六方晶系多晶体材料织构特征,在材料学方面成了亟待解决的难题。通过建立晶粒取向分布函数、多晶材料等效弹性常数和超声波在材料近表面的传播特征三者的关系,来确定晶粒取向分布函数的五个织构系数W_(200),W_(220),W_(400),W_(420),W_(440),构建极图并分析材料的宏观织构特征。其中,采用的两种波型分别是:小角度临界值纵波和瑞利波,而超声波传播特征主要以研究相速度在材料主平面上随传播角度的变化为主。对圆饼状TA19钛合金锻件进行了测量分析,结果显示:单一方向的声速C扫图可以反映出TA19钛合金锻件各位置的织构差异;圆饼状TA19钛合金锻件在以圆心为中心的不同半径的圆周处有着不同的织构特征;五个织构系数分别反映出圆饼状TA19钛合金锻件不同位置处的织构差异,尤其W_(220),W_(420),W_(440)三位织构系数差异更为明显。 展开更多

关键词 六方晶系多晶体材料 晶粒取向 超声波 极图

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应用超声干涉特征识别微小缺陷 被引量：1

18

作者 沙正骁 曾甘露 +3 位作者 梁菁 陆铭慧 何方成 陆传雨 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第1期124-131,共8页

航空用金属材料中允许存在的缺陷越来越小,有时需要识别几十微米的夹渣缺陷。由于微小缺陷对声波的反射能力弱,常用的超声脉冲反射法的识别能力遇到瓶颈。该文利用超声干涉原理对微小缺陷进行识别。首先,理论分析入射波与微缺陷散射波... 航空用金属材料中允许存在的缺陷越来越小,有时需要识别几十微米的夹渣缺陷。由于微小缺陷对声波的反射能力弱,常用的超声脉冲反射法的识别能力遇到瓶颈。该文利用超声干涉原理对微小缺陷进行识别。首先,理论分析入射波与微缺陷散射波的干涉机理;其次,采用有限元仿真方法分析了入射波经过微小缺陷后的波形变化,归纳出入射波与微缺陷散射波干涉规律。最后,以底波尾部干涉波列幅值作为成像参量对微小缺陷试样进行了成像检测,得到微小缺陷灰度图像。研究结果表明:该方法能够有效识别埋深5∼80 mm、孔径为ϕ0.1 mm的微小缺陷,当缺陷埋深小于5 mm时,能够有效区分横向间距1 mm、ϕ0.2 mm的相邻微缺陷。 展开更多

关键词 微小缺陷 散射波 超声干涉 有限元仿真

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应用混频超声检测微小缺陷 被引量：1

19

作者 沙正骁 曾甘露 +3 位作者 梁菁 陆铭慧 何方成 陆传雨 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第6期956-963,共8页

高端飞行器的可靠性往往受限于其发动机内部盘、板等构的结构强度和使用寿命,因此对这类部件的无损检测在制造业上具有巨大需求。超声检测作为一种应用广泛、高效、环保的检测方法,常常被应用于这类构件的检测中。但是,大厚度盘、板类... 高端飞行器的可靠性往往受限于其发动机内部盘、板等构的结构强度和使用寿命,因此对这类部件的无损检测在制造业上具有巨大需求。超声检测作为一种应用广泛、高效、环保的检测方法,常常被应用于这类构件的检测中。但是,大厚度盘、板类构件内的微小缺陷反射能力弱,常规超声脉冲反射法无法进行有效检测。为实现大厚度盘、板类构件内部微小缺陷的识别和定位,采用共线异侧纵波混频法,通过和差频信号特征识别微小缺陷;研究缺陷埋深变化对混频效果的影响,通过测量和差频信号幅值变化,实现微小缺陷的深度定位。结果表明:该方法可有效识别7075铝合金中埋深80 mm的ϕ0:2 mm横孔微缺陷,且可实现微小缺陷的深度定位。 展开更多

关键词 共线异侧混频 和差频信号 微小缺陷定位

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TAll钛合金棒材特性对比研究 被引量：2

20

作者 赵爱国 史亦伟 +2 位作者 张卫方 何方成 陶春虎 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期184-186,共3页

对两批TAll钛合金棒材超声检测特性、疲劳性能和金相组织等进行了对比研究.研究结果表明,钛合金的组织不均匀对其无损检测特性和疲劳行为有明显的影响.钛合金的组织不均匀导致了无损检测时杂波水平的升高,并使其疲劳性能下降.

关键词 TAll合金 组织 性能 无损检测特性 疲劳

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