基于超聲波信號的焊縫評估研究.pdf

1、超聲波檢測作為最常用的無損檢測方法之一,主要原理是基于超聲波在試件中的傳播特性,即利用超聲波在物體中的多種傳播特征評估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷。目前國際上最為先進(jìn)的超聲檢測方法:相控陣超聲和TOFD(衍射時差法)超聲檢測法逐漸引入國內(nèi)并取得初步應(yīng)用,但基本還處于設(shè)備技術(shù)的學(xué)習(xí)和普及階段。針對這種情況,本文對相控陣超聲、TOFD法對焊縫缺陷檢測進(jìn)行數(shù)值模擬仿真研究,目的是能夠針對TOFD法在焊縫檢測中在缺陷判定和復(fù)檢時的局限性,將數(shù)值

2、仿真作為一種輔助缺陷判定手段應(yīng)用于焊縫實際檢測中,同樣也希望通過仿真手段能夠在先進(jìn)超聲檢測技術(shù)的學(xué)習(xí)上提供檢測過程的直觀認(rèn)識,便于這些技術(shù)的推廣普及。
　　本研究應(yīng)用有限元法建立超聲波檢測數(shù)值模型,對于超聲波檢測系統(tǒng)的三大部件:超聲波探頭、楔塊和被檢測試件分別建立數(shù)值模型。在無缺陷試件模型中試驗各種波形的傳播過程,確定其符合物理規(guī)律。應(yīng)用傳統(tǒng)的脈沖回波法對缺陷試件進(jìn)行檢測,而后建立缺陷試件檢測的數(shù)值模型并在運算完成之后將仿真結(jié)果與

3、實驗結(jié)果對比。結(jié)果表明仿真結(jié)果中回波幅值精確度不高,這給數(shù)值仿真的實際應(yīng)用帶來了很大的局限性。仿真結(jié)果中缺陷回波時間的精確度很高,說明能將數(shù)值仿真應(yīng)用在避開回波幅值的測量而只通過缺陷波傳播時間就能給缺陷定量的超聲檢測方法中,即TOFD法。
　　本文根據(jù)惠更斯原理建立TOFD超聲檢測的數(shù)值模型。使用TOFD法對人工缺陷進(jìn)行一系列檢測實驗,對比實驗結(jié)果與仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者相符程度很高,可以認(rèn)為在TOFD法中利用仿真手段對實驗檢測結(jié)果進(jìn)行