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应用激光 1996年第4期16卷 166-168页

作者：李志勇朱文辉程经毅周光泉郭大浩中国科学技术大学近代力学系

利用脉冲激光诱导的冲击波对材料的内部组织结构进行无损评估，首次通过测量激光在铝和碳纤维／环氧复合材料中诱导的冲击波获得了材料内部的均一性信息。

关键词：激光冲击波无损评估材料均一性激光技术

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基于组织统计分析的大型铸件无损评估方法

航空材料学报 2018年第6期38卷 89-95页

作者：赵文正郄喜望吴国清南海黄正中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 北京百慕航材高科技股份有限公司北京100094

针对大型、薄壁、复杂、整体、精密钛合金铸件各区域组织分布差异较大的问题,提出一种基于组织统计分析的大型铸件无损评估方法,在不破坏铸件的前提下,通过手持式显微镜获得铸件表层组织信息,建立表层组织统计学模型,给出铸件组织整体... 详细信息

针对大型、薄壁、复杂、整体、精密钛合金铸件各区域组织分布差异较大的问题,提出一种基于组织统计分析的大型铸件无损评估方法,在不破坏铸件的前提下,通过手持式显微镜获得铸件表层组织信息,建立表层组织统计学模型,给出铸件组织整体分布结果。通过对比分析无损评估获得的组织分布结果(A方法)与解剖取样后表层金相检测结果(B方法),研究该无损评估方法的可行性。结果表明:大型ZTC4钛合金铸件的晶粒尺寸均值、晶粒尺寸分布曲线的半高宽均符合高斯分布特征;采用无损评估方法能够有效评估其组织分布状况;本实验条件下,两种方法获得的铸件晶粒尺寸均值均随壁厚增加而线性增大,其变化率偏差在6%的范围内;所得晶粒尺寸分布曲线半高宽的相对偏差随铸件壁厚的增加呈指数增加的趋势,趋近于26%。

关键词：钛合金铸件组织统计无损评估

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湿地松活立木弹性模量无损评估技术研究

林业科学研究 2017年第1期30卷 75-80页

作者：张帅楠姜景民徐永勤栾启福中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江省林木育种技术研究重点实验室浙江杭州311400 浙江省杭州市余杭区长乐林场浙江杭州311123

[目的]开发操作简便、破坏性小且结果可靠的弹性模量无损评估技术,为实现以大群体试验材料为基础的遗传选择和评估,培育速生优质林木良种奠定基础。[方法]以22年生湿地松自由授粉家系测定林为研究对象,采用力学阻力仪(Pilodyn)和应力波... 详细信息

[目的]开发操作简便、破坏性小且结果可靠的弹性模量无损评估技术,为实现以大群体试验材料为基础的遗传选择和评估,培育速生优质林木良种奠定基础。[方法]以22年生湿地松自由授粉家系测定林为研究对象,采用力学阻力仪(Pilodyn)和应力波速(V)记录仪(AV)等活立木无损评估仪器和方法以及木材物理力学常规检测方法,建立活立木弹性模量评估技术体系。[结果]Pilodyn测定值Pr与实测基本密度(ρ)间呈显著负相关(P评估与选育;可直接利用MOEP作为各样木的弹性模量值参与遗传分析;同时建立了MOE与V值之间的回归方程,在比较同一测定群体弹性模量值相对大小时也可直接比较V值,大大减少了工作量。建立的模型对其它树种测定具有参考意义,但尚需检验。

关键词：湿地松活立木弹性模量无损评估

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铝合金塑性损伤电磁超声谐振无损评估研究

仪表技术与传感器 2022年第10期 111-115页

作者：赵超凡王淑娟邓超然刘雨桐哈尔滨工业大学电器与电子可靠性研究所黑龙江哈尔滨150001 吉林油田二氧化碳捕集埋存与提高采收率(CCS-EOR)开发公司吉林松原138000

针对传统线性超声方法难以有效检测金属构件微损伤的问题,使用电磁超声换能器,在6061铝合金试件内发射并接收超声信号,采用非线性电磁超声谐振方法对铝合金试件拉伸时产生的塑性损伤进行无损评估。基于非线性电磁超声谐振检测实验平台,... 详细信息

针对传统线性超声方法难以有效检测金属构件微损伤的问题,使用电磁超声换能器,在6061铝合金试件内发射并接收超声信号,采用非线性电磁超声谐振方法对铝合金试件拉伸时产生的塑性损伤进行无损评估。基于非线性电磁超声谐振检测实验平台,对不同拉伸阶段的试件分别进行了非线性检测实验,通过基波与三次谐波的幅值比,定量地描述了铝合金材料的非线性参数与材料拉伸损伤程度相关关系。实验结果表明:弹性阶段的拉伸处理对试件的非线性情况影响较小,而塑性阶段的拉伸造成的微损伤对试件的非线性情况有较大影响,因此非线性电磁超声谐振技术可以有效评估铝合金塑性损伤。

关键词：电磁超声声谐振非线性超声非线性检测无损评估塑性损伤

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飞机复合材料结构的修补与无损评估

航空制造技术 2003年第12期46卷 59-61页

作者：许占显孙占华空军第一航空学院 95703部队

叙述了常见飞机复合材料结构的缺陷、损伤及其产生原因分析 ,介绍了这些缺陷和损伤的修补技术以及修补件的检测方法、检测仪器和修补质量评估。

关键词：飞机复合材料结构损伤原因修补无损评估

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脉冲漏磁的集成无损评估方法研究

脉冲漏磁的集成无损评估方法研究

作者：刘平南京航空航天大学

学位级别：硕士

缺陷的形成往往是由早期的应力集中、应力的逐渐积累直至宏观裂纹的形成。以脉冲作为激励的漏磁检测法,根据脉冲的电平特性,通过对信号的分离可分别提取出对应于早期应力评估的金属磁记忆信号、定量检测应力大小的巴克豪森噪声信号和用... 详细信息

缺陷的形成往往是由早期的应力集中、应力的逐渐积累直至宏观裂纹的形成。以脉冲作为激励的漏磁检测法,根据脉冲的电平特性,通过对信号的分离可分别提取出对应于早期应力评估的金属磁记忆信号、定量检测应力大小的巴克豪森噪声信号和用于缺陷检测的漏磁信号。本文通过对三种无损评估的产生原理和机制的分析,指出三种信号在解释机理上的相似性与检测平台的通用性;通过对技术磁化曲线的理论分析,对脉冲激励在时域和频域的分析,得出以脉冲为激励的漏磁检测信号的可集成性与可分离性的结论。以有限元为工具,使用Comsol软件分析了激励频率、引脚高度等参量对脉冲漏磁信号的影响,并列出各参量与脉冲漏磁信号的对应的关系。完成了集成系统的检测平台设计,主要工作包括:选择激励磁轭的结构尺寸与参数、传感器的选型、调理电路的设计、数据采集程序的编写等。设计出集成检测平台,使用脉冲漏磁与脉冲磁阻技术对带缺陷的标准试件进行检测:包括缺陷的定位、深度信息的定量等,以找出可表达缺陷信息的特征值。根据理论分析结果,对检出的漏磁信号在时域按时间序列进行分离,在频带上按各信号的频带分布差异进行滤波处理,分别提取出与之对应的金属磁记忆信号与巴克豪森噪声信号。并对分离出的各信号进行了可靠性验证实验,得出巴克豪森噪声信号与应力的对应关系。进行了集成研究,利用前面提取出的相关特征量,在移动检测过程中实现了缺陷的定位、应力集中位置的预估和应力的定量,并分析了载荷对脉冲漏磁信号的影响,并将金属磁记忆的检测结果与巴克豪森噪声检出结果进行了对比,以互补的反映应力信息。最后总结出基于脉冲漏磁的集成无损评估方法,将脉冲漏磁、脉冲磁阻、金属磁记忆与巴克豪森噪声相结合,使用电磁集成和数据融合的手段,同时实现缺陷检测与应力检测,从而实现无损评估目的。

关键词：脉冲漏磁脉冲磁阻金属磁记忆巴克豪森噪声信号分离无损评估

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压电材料均匀性无损评估

压电材料均匀性无损评估

作者：庄铭煌厦门大学

学位级别：硕士

驰豫铁电单晶由于具有超高的压电性能而成为研发下一代高性能压电换能器的重要材料。迄今为止,驰豫铁电单晶成分均匀性问题尚未得到彻底解决,成分的不均匀导致单晶局部性能的不稳定,从而限制了其在实际声学工程中的应用。利用弛豫铁电... 详细信息

驰豫铁电单晶由于具有超高的压电性能而成为研发下一代高性能压电换能器的重要材料。迄今为止,驰豫铁电单晶成分均匀性问题尚未得到彻底解决,成分的不均匀导致单晶局部性能的不稳定,从而限制了其在实际声学工程中的应用。利用弛豫铁电单晶等新型压电材料设计加工声学器件,首先必须对其均匀性作无损评估,方能保证器件性能稳定。现有的压电材料均匀性评估方法包括电子探针X射线微区扫描分析技术(EPMA),多探头检测技术及热波技术等。EPMA优点是可直接对样品化学成分分布作定量分析,缺点是仅能对薄片状样品进行测试。多探头检测技术可对切割自一较大压电样品不同区域的若干小样品居里温度Tc、机电耦合系数kt及介电系数等参数同时进行测量,从而对样品均匀性作评估,该方法缺点在于需将待评估样品切割成若干小样品,故其是一种有损评估技术。热波技术仅可对压电样品的压电系数d33沿厚度方向的分布作定量评估。目前,关于压电材料均匀性评估的方法还十分匮乏,为了促进弛豫铁电单晶等新型压电材料在声学换能器中的应用,研究其他高效低成本的均匀性评估方法非常必要。本文首次将超声谐振谱技术(RUS)和电阻抗谱技术(EIS)应用于压电材料均匀性无损评估。RUS技术评估压电样品均匀性原理如下:压电体的超声谐振频率不仅与其几何及材料系数有关,而且与其边界条件有关。压电样品未镀电极面满足自由边界条件,镀电极面满足等电位边界条件。对于具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品,假定以样品某一顶点为坐标原点,该顶点上互相垂直的三条棱为x、y、z轴建立直角坐标系,令垂直于x方向的两个表面为S1和S2,若样品成分或性能沿x方向均匀分布,那么面S1镀上电极测得的谐振频率应当与面S2镀上电极测得的谐振频率保持一致,反之,若不一致,则说明样品成分或性能沿x方向分布不均匀,同理,可评估样品沿y和z方向的均匀性。因此,测出压电长方体样品在不同边界条件下的超声谐振谱,并对谱中识别出的若干谐振频率进行比较,即可对该样品成分或性能分布均匀性进行无损评估。EIS技术评估压电样品均匀性原理如下:压电体的电谐振频率与反谐振频率不仅与其几何及材料系数有关,而且也与其边界条件有关。对于具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品,假定以样品几何中心为坐标原点,x、y、z轴分别平行于长、宽、高方向建立直角坐标系,将垂直于z方向的两个表面位于x轴负半轴的部分令为G1,位于x轴正半轴的部分令为G2,若样品成分或性能沿x方向均匀分布,那么G1两个面镀上电极测得的谐振频率与反谐振频率应当与G2两个面镀上电极测得的谐振频率与反谐振频率保持一致,反之,若不一致,则说明样品成分或性能沿x方向分布不均匀,同理,可评估样品沿y和z方向的均匀性。因此,测出压电长方体样品在不同边界条件下的电阻抗谱,并对谱中识别出的若干谐振频率与反谐振频率进行比较,即可对该样品成分或性能分布均匀性进行无损评估。超声谐振谱无损评估(RUS-NDE)技术和电阻抗谱无损评估(EIS-NDE)技术在实施过程中无须对样品进行切割,实施方便且检测成本低。本文使用RUS-NDE技术和EIS-NDE技术对压电陶瓷(PZT-8)、[001]c方向极化锰掺杂铌铟镁酸铅-钛酸铅单晶(23PIN-48PMN-29PT:Mn)和[011]c方向极化铌锌酸铅-钛酸铅单晶(PZN-4.75PT)进行均匀性无损评估,RUS-NDE评估结果与EIS-NDE评估结果非常一致。此外,本研究将PZT-8和23PIN-48PMN-29PT:Mn样品分别切割成四个子样品,并对每块子样品的弹性系数(C44D、C55D、C66E),介电系数(ε11T、ε22T、ε33T、ε11S、ε22S、ε33S)和压电系数d33进行测试。子样品测试结果与RUS-NDE及EIS-NDE评估结果保持一致,从而证明了 RUS-NDE及EIS-NDE技术的有效性与可靠性。本文创新点体现在如下两个方面:(1)提出采用RUS技术进行压电材料均匀性无损评估,该方法通过测量具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品在不同边界条件下的超声谐振谱,并比较从谱中识别出的若干谐振频率,可实现该样品成分或性能分布均匀性的无损评估;(2)提出采用EIS技术进行压电材料均匀性无损评估,该方法通过测量具有4mm、6mm和mm2点群对称性的压电长方体样品在不同边界条件下的电阻抗谱,并比较从谱中识别出的若干谐振频率与反谐振频率,可实现该样品成分或性能分布均匀性的无损评估。

关键词：压电材料无损评估超声谐振谱技术电阻抗谱技术

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铁磁材料性能无损评估方法研究进展

化工机械 2019年第6期46卷 615-620页

作者：沈正祥陈虎曹建牛亚平王杜宁波市特种设备检验研究院陕西延长石油(集团)管道运输公司

材料退化是设备或结构发生失效断裂的重要因素,归纳分析了几种典型的无损检测方法及其特点,其中磁性法以独特的优势,可用于材料性能的无损评估;对巴克豪森噪音法、金属磁记忆法、逆磁致伸缩效应法及矫顽力法等磁性无损评估技术的发展历... 详细信息

材料退化是设备或结构发生失效断裂的重要因素,归纳分析了几种典型的无损检测方法及其特点,其中磁性法以独特的优势,可用于材料性能的无损评估;对巴克豪森噪音法、金属磁记忆法、逆磁致伸缩效应法及矫顽力法等磁性无损评估技术的发展历程和研究现状进行了分析,并指出几种技术存在的问题和发展方向。

关键词：铁磁性材料材料性能无损评估应力磁性法矫顽力

基于磁巴克豪森信号的碳质量分数的无损评估方法

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无损检测 2018年第1期40卷 37-42页

作者：邓雨尹亮陈娟祁欣北京化工大学理学院北京100029

提出以磁巴克豪森(MBN)信号检测铁磁材料中碳含量的方法,用退火处理后的碳素钢得到硬度、MBN信号与碳含量的关系。硬度随碳含量增大而增大,MBN特征值随碳含量的增大先增大后减小,在碳质量分数为0.55%时,MBN特征值能取得最大值。将45钢... 详细信息

提出以磁巴克豪森(MBN)信号检测铁磁材料中碳含量的方法,用退火处理后的碳素钢得到硬度、MBN信号与碳含量的关系。硬度随碳含量增大而增大,MBN特征值随碳含量的增大先增大后减小,在碳质量分数为0.55%时,MBN特征值能取得最大值。将45钢通过不同回火温度处理得到不同硬度的试样,发现MBN信号随硬度增大逐渐递减。对比可知,碳含量的变化对MBN信号存在很大影响。若被测试样碳质量分数在0.32%~0.55%或0.55%~0.80%间时,MBN信号随碳含量单调递增或递减,可由MBN信号直接测得碳的质量分数。当被测样品碳含量介于0.32%~0.80%间时,同一MBN特征值对应着两个碳质量分数,可将MBN信号测量和硬度测量相结合,实现基于磁巴克豪森信号的碳质量分数的无损评估。

关键词：磁巴克豪森噪声碳质量分数硬度无损评估

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超声红外热成像无损评估技术

无损检测 2009年第11期31卷 884-886页

作者：江涛杨小林阚继广空军第一航空学院信阳464000

超声红外热成像技术是一种新的无损检测方法,它是利用低频超声脉冲波作用在不同的材料或者结构上,然后通过红外热像仪对被测件在脉冲波激励下产生的局部发热过程进行采集,从而判别被测件中缺陷的有无及其位置。简要介绍了国外超声红外... 详细信息

超声红外热成像技术是一种新的无损检测方法,它是利用低频超声脉冲波作用在不同的材料或者结构上,然后通过红外热像仪对被测件在脉冲波激励下产生的局部发热过程进行采集,从而判别被测件中缺陷的有无及其位置。简要介绍了国外超声红外热成像无损评估在金属材料、复合材料和陶瓷材料中疲劳裂纹、分层、脱粘等损伤检测方面的应用情况。

关键词：超声激励红外热成像无损评估缺陷检测