PA-SAFT成像技術(shù)裂紋定量研究.pdf

1、裂紋定量對(duì)于保證構(gòu)件安全運(yùn)行具有重要意義，超聲法對(duì)裂紋定量有明顯優(yōu)勢(shì)。其中，相控陣超聲技術(shù)（Phased Array Ultrasonic Technology，PAUT）具有聲束動(dòng)態(tài)可調(diào)、可達(dá)性好、檢測(cè)效率高、缺陷成像直觀等優(yōu)點(diǎn)，已成為裂紋定量無損檢測(cè)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。但由于其聚焦焦柱覆蓋范圍有限，實(shí)際“盲檢”進(jìn)行裂紋高度定量的過程中，不易捕捉到裂紋尖端回波，導(dǎo)致裂紋漏檢。合成孔徑聚焦技術(shù)(Synthetic Aperture Foc

2、usingTechnology，SAFT)與PAUT結(jié)合的PA-SAFT技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)空間逐點(diǎn)聚焦，有助于精確確定裂紋尖端位置，從而實(shí)現(xiàn)裂紋精準(zhǔn)定量。本課題采取模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，針對(duì)厚度55.00mm碳鋼試塊中的埋藏和底面開口型裂紋，使用5MHz64陣元線陣換能器進(jìn)行電子掃查，開展PAUT和PA-SAFT裂紋定量對(duì)比研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)于透壁高度為10.00mm、8.00mm、4.00mm、2.00mm和1

3、.00mm的埋藏型裂紋，通過確定PAUT和PA-SAFT成像中裂紋上、下尖端能量極大值位置實(shí)現(xiàn)裂紋定量。結(jié)果表明，對(duì)于傾角為0.00°的裂紋，PAUT(聚焦深度35mm)高度定量誤差絕對(duì)值最大為0.15mm，PA-SAFT誤差絕對(duì)值最大僅0.02mm;對(duì)于傾角0.00°、15.00°、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂紋進(jìn)行角度定量，PAUT定量誤差絕對(duì)值最大為12.05°，PA-SAFT誤差絕對(duì)值最大為4.41

4、°。⑵對(duì)于透壁高度為10.00mm、8.00mm、4.00mm、2.00mm和1.00mm的底面開口型裂紋，首先以傾角0.00°的裂紋為例，針對(duì)裂紋下尖端回波與底面回波發(fā)生混疊的問題，嘗試采用最小能量法確定裂紋下尖端位置，從而實(shí)現(xiàn)裂紋定量。進(jìn)一步對(duì)傾角15.00°、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂紋，使用-6dB法確定下尖端位置，從而實(shí)現(xiàn)裂紋角度定量。結(jié)果表明，對(duì)于傾角0.00°的裂紋，PAUT（聚焦深度55m