涡流阵列检测铝薄板的CIVA仿真与试验研究

摘要

涡流阵列无损检测技术是一种新兴的无损检测技术,这种新技术既有常规涡流检测技术的优点,又具有阵列传感器单次扫查面积大,扫查速度快的优势。因而成为目前传感器技术和无损检测技术一个共同的研究热点。
　　本文在深入了解涡流检测原理的基础上,介绍了涡流阵列检测技术的原理及数值计算方法。采用模拟仿真与实验相结合的方法研究了铝薄板的缺陷检测问题。通过CIVA仿真得到感应电压的C扫描图和感应电压空域波形图。C扫描图能直观定性地反映缺陷位置。依据感应电压空域波形图,分析了波形宽度含有裂纹长度的信息,采用最小二乘法建立了裂纹长度与波形宽度的关系式,并进行了误差分析。结果表明依据感应电压空域波形宽度定量计算裂纹长度是可行的。与已有的分析时域信号提取裂纹长度的方法相比,该方法具有简单易操作的特点。信号幅值是信号的一个重要参数,仿真分析了激励频率、裂纹特性、提离效应等对感应电压幅值的影响。
　　运用OmniScan MX仪器对铝薄板中的裂纹和腐蚀缺陷进行实验研究。对裂纹处感应电压幅值影响因素进行了分析,激励频率、裂纹特性、提离效应等因素对感应电压幅值影响的变化趋势与仿真结果相类似。对腐蚀缺陷的研究,得出了在激励频率为3KHz至7KHz之间,感应电压幅值有一个先升后降的过程,并且感应电压幅值随着腐蚀缺陷直径的增加而增大,随着缺陷埋深的增加而减小。
　　今后将进一步研究感应电压位相信息,用以定量分析裂纹深度。

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第1章 绪论

1.1选题背景和研究意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究的主要内容

1.4课题来源

第2章 涡流阵列检测技术的理论基础

2.1涡流检测原理

2.2涡流阵列检测原理和数值计算方法

2.3本章小结

第3章 涡流阵列检测铝薄板的CIVA仿真研究

3.1 CIVA软件简介

3.2裂纹仿真模型及涡流阵列探头设置

3.3裂纹长度定量检测仿真

3.4检测影响因素分析

3.5本章小结

第4章 铝薄板的涡流阵列检测试验研究

4.1实验材料及铝薄板试块缺陷制作

4.2实验平台介绍

4.3裂纹缺陷的试验研究

4.4内部腐蚀缺陷的涡流阵列检测实验研究

4.5本章小结

第5章 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参与的项目