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PE管道外壁缺陷的微波可视化定量检测

无损检测 2024年第10期 42-47页

作者：高乾祥李勇王若男寇威方阳陈振茂西安交通大学复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室陕西省无损检测与结构完整性评价工程技术研究中心陕西省特种设备检验检测研究院

服役中的聚乙烯（PE）管道外壁可能出现材料减薄、裂纹等缺陷，从而严重影响管道结构完整性及管路安全性，为此重点探究PE管道外壁缺陷的微波检测及可视化定量评估关键技术。通过数值仿真，研究Ka波段微波检测信号对不同尺寸外壁缺陷的... 详细信息

服役中的聚乙烯（PE）管道外壁可能出现材料减薄、裂纹等缺陷，从而严重影响管道结构完整性及管路安全性，为此重点探究PE管道外壁缺陷的微波检测及可视化定量评估关键技术。通过数值仿真，研究Ka波段微波检测信号对不同尺寸外壁缺陷的响应特性。同时，搭建微波检测试验系统，并基于奇异值分解的杂波抑制方法和波谱重构算法实现缺陷高精度成像，对所获图像进行基于像素最大值的图像融合处理，最后基于图像阈值分割和Regionprops统计函数实现缺陷的定量评估。结果表明，所提检测处理方法可实现高精度的缺陷可视化定量评估，外壁缺陷的定位精度在1 mm内，平面尺寸评估精度达90%以上。

关键词：电磁无损检测微波检测聚乙烯管道外壁缺陷可视化定量评估

电磁超声换能器中电磁场及洛伦兹力的快速求解方法

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应用力学学报 2015年第3期32卷 390-395,4页

作者：李一力李勇刘相彪闫贝陈振茂西安交通大学机械结构强度与振动国家重点试验室核能结构安全检测与完整性评价研究中心西安710049

电磁超声换能器(EMAT)中电磁场及洛伦兹力的计算多采用有限元仿真,其运算量大且计算时间长;且已提出的EMAT解析模型未考虑换能器的关键部件,即永磁体;也没有推导其激发的三维非均匀静态磁场解析表达式,导致洛伦兹力的计算结果精度低。对... 详细信息

电磁超声换能器(EMAT)中电磁场及洛伦兹力的计算多采用有限元仿真,其运算量大且计算时间长;且已提出的EMAT解析模型未考虑换能器的关键部件,即永磁体;也没有推导其激发的三维非均匀静态磁场解析表达式,导致洛伦兹力的计算结果精度低。对此,本文基于ETREE(Extended Truncated Region Eigenfunction Expansion)解析法对EMAT进行数学建模,模型中引入了永磁体及其所激发的三维非均匀静态磁场,推导了EMAT的电磁场及洛伦兹力理论表达式。通过与有限元仿真的对比发现,采用本文提出的EMAT解析模型计算得到的电磁场及洛伦兹力与有限元仿真结果吻合很好,且解析求解计算耗时极少,从而验证了此方法的准确性和高效性。

关键词：电磁超声换能器电磁场洛伦兹力解析模型有限元仿真

基于脉冲涡流磁场梯度检测的多层金属结构层间腐蚀缺陷成像

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西安理工大学学报 2014年第4期30卷 460-464页

作者：刘相彪李勇闫贝陈振茂齐勇西安交通大学航天航空学院、机械结构强度与振动国家重点实验室、核能结构安全检测与完整性评价研究中心陕西西安710049

多层金属结构常见于大型、复杂装备中,由于其恶劣的服役环境结构层间易出现腐蚀缺陷,严重影响在役装备结构的质量与安全。本研究通过仿真和试验研究,探究了脉冲涡流磁场梯度检测方法在多层金属结构层间腐蚀缺陷成像中的实现手段及优势... 详细信息

多层金属结构常见于大型、复杂装备中,由于其恶劣的服役环境结构层间易出现腐蚀缺陷,严重影响在役装备结构的质量与安全。本研究通过仿真和试验研究,探究了脉冲涡流磁场梯度检测方法在多层金属结构层间腐蚀缺陷成像中的实现手段及优势性。建立了脉冲涡流磁场梯度检测的三维有限元模型,仿真分析了脉冲涡流磁场梯度检测方法在多层金属结构层间腐蚀缺陷成像中的有效性和优势性。搭建了脉冲涡流磁场梯度检测试验系统,对仿真结果进行了验证。研究结果表明脉冲涡流磁场梯度检测方法可对多层金属结构层间腐蚀缺陷进行高精度成像。

关键词：无损检测脉冲涡流检测磁场梯度测量缺陷成像层间腐蚀缺陷

脉冲调制涡流检测金属构件亚表面腐蚀缺陷研究

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西安理工大学学报 2015年第3期31卷 374-378页

作者：闫贝李勇李达刘相彪李一力陈振茂王钧西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学核能结构安全检测与完整性评价研究中心陕西西安710049 中航飞机股份有限公司西安制动分公司陕西西安710075

亚表面腐蚀缺陷严重影响在役装备关键金属构件的完整性。本文提出一种新型脉冲涡流检测技术,即脉冲调制涡流检测技术,探究该技术在金属构件亚表面腐蚀缺陷检测和评估中的技术优势。首先,基于退化磁矢位法,建立了脉冲调制涡流检测金属构... 详细信息

亚表面腐蚀缺陷严重影响在役装备关键金属构件的完整性。本文提出一种新型脉冲涡流检测技术,即脉冲调制涡流检测技术,探究该技术在金属构件亚表面腐蚀缺陷检测和评估中的技术优势。首先,基于退化磁矢位法,建立了脉冲调制涡流检测金属构件亚表面腐蚀缺陷的高效有限元仿真模型,仿真分析了脉冲调制涡流检测信号及其特征与金属构件亚表面腐蚀缺陷深度间的关联规律,探究了该技术的优势性。同时,搭建了脉冲调制涡流/脉冲涡流双检测试验系统,通过试验,进一步探究两种技术在金属构件亚表面腐蚀缺陷检测中的优劣,试验结果验证了仿真分析结论。研究表明,对于金属构件亚表面腐蚀缺陷检测,脉冲调制涡流检测技术较脉冲涡流检测技术,具有更高的灵敏度。

关键词：电磁无损检测脉冲调制涡流检测亚表面腐蚀缺陷有限元仿真灵敏度分析

基于脉冲涡流差分信号提离交汇点的亚表面层材质劣化检测技术理论研究

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无损检测 2012年第7期34卷 1-5,10页

作者：李勇齐勇陈振茂李红梅西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室核能结构安全检测与完整性评价研究中心西安710049

多层金属结构广泛应用于石油、化工、航天和能源等工业领域的大型、复杂装备中。由于服役工况一般较为恶劣,该结构亚表面层材质性能会出现劣化,直接威胁到大型、复杂装备的安全运转。通过脉冲涡流检测理论仿真,发现了一种基于脉冲涡流... 详细信息

多层金属结构广泛应用于石油、化工、航天和能源等工业领域的大型、复杂装备中。由于服役工况一般较为恶劣,该结构亚表面层材质性能会出现劣化,直接威胁到大型、复杂装备的安全运转。通过脉冲涡流检测理论仿真,发现了一种基于脉冲涡流差分信号的新型提离交汇点。通过对该交汇点的特性研究,提出了一种能够对多层结构亚表面层材质劣化进行检测和评估的方法。由于当前的脉冲涡流检测技术主要针对金属结构表面层材质劣化进行检测,所以该方法的提出拓展了脉冲涡流检测技术的应用领域。通过数值仿真,所提方法的正确性及实用性得到了验证。

关键词：亚表面材质劣化电磁无损检测脉冲涡流检测提离交汇点解析法

托卡马克典型结构电磁-热-机械耦合动态响应分析方法研究

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托卡马克典型结构电磁-热-机械耦合动态响应分析方法研究

航空金属套管结构脉冲远场涡流检测机制及探头优化

中国力学大会-2015

作者：袁洪魏董海杰裴翠祥陈振茂西安交通大学核能结构安全检测与评价研究中心

提出了一种电磁-热-机械耦合动态响应数值分析方法,并开发了相应的数值计算程序。基于开发的程序对托卡马克典型堆内结构在不同外加磁场以及表面热流情况下的结构力学响应进行了计算,并将计算结果与ANSYS计算结果以及部分实验数据进行...

提出了一种电磁-热-机械耦合动态响应数值分析方法,并开发了相应的数值计算程序。基于开发的程序对托卡马克典型堆内结构在不同外加磁场以及表面热流情况下的结构力学响应进行了计算,并将计算结果与ANSYS计算结果以及部分实验数据进行了比较。

关键词：

来源： cnki会议评论

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空军工程大学学报（自然科学版） 2021年第1期22卷 16-21页

作者：张超李勇刘正帅闫贝任淑廷陈振茂西安交通大学航天航空学院西安710049 陕西省无损检测与结构完整性评价工程技术研究中心西安710049

航空金属套管结构凭借其套管管材可选择性组合的特点,有力提升了航空管道服役过程中的结构安全性与稳定性,因此广泛应用于航空、航天等领域的重要装备中。为进一步保障航空金属套管结构的服役安全,需采用有效的无损定量检测方法定期对... 详细信息

航空金属套管结构凭借其套管管材可选择性组合的特点,有力提升了航空管道服役过程中的结构安全性与稳定性,因此广泛应用于航空、航天等领域的重要装备中。为进一步保障航空金属套管结构的服役安全,需采用有效的无损定量检测方法定期对其进行检测和损伤评估。围绕不锈钢-碳钢双层航空金属套管的无损定量检测,着力探究脉冲远场涡流检测机制及检测探头优化。通过快速有限元仿真研究,明晰磁场及坡印廷矢量在套管内外空气域中的分布规律、远场区识别手段等,并基于此,深入探索电磁屏蔽结构及其在检测探头优化中的有效性。结合仿真研究,对航空金属套管腐蚀减薄缺陷检测进行了实验探究,通过实验进一步验证所提航空金属套管结构脉冲远场涡流检测的远场区识别方法以及基于电磁屏蔽的探头优化成效。

关键词：航空金属套管脉冲远场涡流探头优化坡印廷矢量电磁屏蔽

基于磁场测量的脉冲远场涡流检测双层套管仿真

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无损检测 2013年第10期35卷 48-52页

作者：刘相彪李勇陈振茂齐勇蔡文路赵宏达西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室核能结构安全检测与完整性评价研究中心西安710049

脉冲远场涡流检测技术是一种新兴的电磁无损检测技术。该技术在铁磁性管道检测中发挥着重大作用。目前国内外针对脉冲远场涡流的研究多集中于单层管道,而对双层套管的研究尚存不足。笔者基于有限元仿真,对脉冲远场涡流检测机理进行了系... 详细信息

脉冲远场涡流检测技术是一种新兴的电磁无损检测技术。该技术在铁磁性管道检测中发挥着重大作用。目前国内外针对脉冲远场涡流的研究多集中于单层管道,而对双层套管的研究尚存不足。笔者基于有限元仿真,对脉冲远场涡流检测机理进行了系统探究,提出了基于磁场测量的双层套管内外管管壁减薄和局部腐蚀缺陷脉冲远场涡流检测和评估方法。研究发现,在套管内远场区不同位置拾取的脉冲远场涡流磁场信号对内外壁减薄和局部腐蚀缺陷的响应灵敏度存在差异,有利于实现内外管管壁减薄和局部腐蚀缺陷的定位和定量评估。

关键词：脉冲远场涡流缺陷定量评估有限元仿真双层套管灵敏度

脉冲远场涡流检测PCA-ICA联合消噪技术

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传感器与微系统 2015年第1期34卷 69-72页

作者：刘相彪李勇陈振茂闫贝李一力西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室核能结构安全检测与完整性评价研究中心陕西西安710049

脉冲远场涡流作为一种新兴的电磁无损检测技术,国内外研究发现其对铁磁性管道检测具有显著的优势。然而在实际检测中,由于磁导率不均等管道自身材质因素的影响,使检测信号信噪比较低,易造成缺陷误判。针对这一问题,提出了主成分分析—... 详细信息

脉冲远场涡流作为一种新兴的电磁无损检测技术,国内外研究发现其对铁磁性管道检测具有显著的优势。然而在实际检测中,由于磁导率不均等管道自身材质因素的影响,使检测信号信噪比较低,易造成缺陷误判。针对这一问题,提出了主成分分析—独立分量分析(PCA-ICA)联合消噪技术。单通道缺陷扫查信号经过PCA处理后,利用前二阶主成分构建虚拟双通道信号作为ICA输入矩阵,采用扩展特征矩阵联合近似对角化(FJADE)算法实现在单通道信号欠定条件下缺陷信号与噪声信号的分离,达到降噪目的。通过仿真与实验研究证明:PCA-ICA技术可以有效降低磁导率不均等噪声信号对检测结果的影响,提升了检测结果的信噪比。

关键词：脉冲远场涡流检测主成分分析独立分量分析铁磁性管道磁导率不均