一、用超声波精确判断材料裂纹（论文文献综述）
李亚强[1]（2021）在《亚包晶高压锅炉管钢凝固特性与固态相变研究》文中研究指明高压锅炉管钢具有良好的抗氧化性、耐热性和耐腐蚀性能,主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管等。但是,在生产过程中,成分处于亚包晶范围的高压锅炉管钢容易出现表面缺陷问题,严重影响产品质量和生产效率。为了高效生产高品质亚包晶高压锅炉管钢,本文围绕亚包晶高压锅炉管钢凝固特性及固态相变开展研究,主要研究内容和结果如下:（1）通过定向凝固实验方法研究了亚包晶高压锅炉管钢（15CrMoG）定向凝固组织特征。在凝固速率15、50和80 μm/s下,δ-枝晶是断续的,被包晶γ相包围,且δ-枝晶在凝固过程中优先沿晶面（110）方向生长。随着凝固速率的增加,一次和二次平均枝晶间距均呈现减小趋势。基于定向凝固组织演变规律,对包晶转变体积收缩进行了分析,并结合连铸生产讨论了冷却速率对表面裂纹的影响机理。结果表明,降低初始凝固冷却速率,可以使δ→γ块状转变远离LIT～ZDT脆性区,从而降低连铸生产时表面裂纹形成的几率。此项研究可为亚包晶钢连铸采用结晶器缓冷措施控制表面裂纹提供了新的理论支撑。（2）通过定向凝固实验研究了钢的凝固裂纹特征,在高压锅炉管钢（12Cr1MoVG、15CrMoG以及20CrMoG）定向凝固试样中均发现枝晶间裂纹,并且枝晶界有硫化物析出,促进裂纹的形成。基于定向凝固裂纹特征分析,提出以枝晶间裂纹所占面积比来衡量钢的裂纹敏感性,对比分析了不同钢种的指标值。结果表明,亚包晶钢（12Cr1MoVG和15CrMoG）裂纹敏感性高于过包晶钢（20CrMoG）,验证了该方法的可靠性。基于凝固偏析模型,计算了 LIT～ZDT脆性区包晶相变引起的热应变,并以热应变值大小来衡量钢的裂纹敏感性,结果得出,12Cr1MoVG裂纹敏感性最强,15CrMoG次之,20CrMoG钢裂纹敏感性最弱,与基于定向凝固实验测试结果一致。在此基础上,计算分析了钢中合金元素对12Cr1MoVG和15CrMoG裂纹敏感性的影响,结果表明,硅、锰、磷以及硫含量的增加,裂纹敏感性升高;铬、钼和钒含量的增加,裂纹敏感性降低。（3）借助高温共聚焦激光扫描显微镜对亚包晶高压锅炉管钢凝固过程进行原位观察,研究冷却速率对包晶相变的影响机制,探究连铸初凝坯壳不均匀生长的原因和调控机理。结果表明,随着冷却速率的增加,包晶转变（δ→γ）界面呈现三种不同的模式:溶质扩散控制的平面形态和胞状形态,以及界面过程控制的δ→γ块状转变。凝固过程包晶转变（δ→y）模式的不同会导致体积收缩率不同,进而导致连铸结晶器内初凝坯壳不均匀生长,引发连铸坯表面缺陷。在连铸生产亚包晶钢时,尽量控制结晶器弯月面处钢液初始凝固均匀冷却,降低初凝坯壳的不均匀性。（4）借助高温共聚焦激光扫描显微镜对亚包晶高压锅炉管钢加热过程进行原位观察,研究升温过程固态相变与组织演化规律。结果表明,温度升高至Ac1温度以上,Fe3C+α→γ转变发生,转变结束α-铁素体相首先消失,基体中仍有渗碳体残余,这不同于平衡状态（渗碳体优先消失）。Fe3C+α→γ转变结束后,奥氏体发生静态再结晶现象,并且伴随着渗碳体的溶解。随着温度继续升高,δ相首先从奥氏体晶界析出,随后在奥氏体晶粒内部析出。（5）采用热膨胀仪和Gleeble-3500热模拟机对亚包晶高压锅炉管钢过冷奥氏体连续冷却转变进行研究,建立实验钢的静态和动态CCT曲线,分析奥氏体形变对连续冷却相变的影响机理。结果表明,奥氏体形变扩大了 CCT曲线中铁素体和珠光体区域,提高了铁素体相变开始温度,但抑制了贝氏体和马氏体的转变,导致CCT曲线向左移动。冷却速率为1～20℃/s未变形和冷却速率为3～30℃/s奥氏体变形连续冷却转变组织中出现上贝氏体。组织中出现上贝氏体会降低钢的机械性能,容易导致裂纹形成和扩展,在生产中应该控制冷却减少该组织的出现。（6）结合上述研究结果和实际生产分析,对钢厂生产的亚包晶高压锅炉管钢棒材表面缺陷形成原因和工艺调控进行研究。结果表明,棒材表面缺陷的根本原因是连铸初凝坯壳生长不均匀;棒材表面缺陷产生于结晶器弯月面区,在连铸凝固后续工序加剧。通过调质保护渣使结晶器弯月面处钢液初始凝固均匀冷却,以及优化钢液成分降低钢的裂纹敏感性,棒材表面缺陷得到有效控制,拉速也得以提高。在连铸凝固调控基础上,对连铸坯和热轧棒材线下冷却进行调整,棒材表面缺陷得到进一步改善。
马浩[2]（2021）在《研磨石英玻璃亚表面损伤的偏振激光共聚焦检测方法研究》文中指出石英玻璃凭借强度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优异的物理性能,在高能激光器、特种光源、半导体等行业应用十分广泛。石英玻璃在研磨加工过程中会引入亚表面损伤,而这些损伤的存在影响石英玻璃的成像质量、镀膜质量及使用寿命等,也直接决定了下一步工序的去除量和加工效率。快速准确地检测研磨加工过程中引入的亚表面损伤能够指导优化加工工艺,提高石英玻璃的加工质量和加工效率。然而对于研磨石英玻璃的亚表面损伤,目前缺少快速准确的无损检测方法。针对该问题,本文提出了偏振激光共聚焦无损检测方法,分析了偏振激光共聚焦检测原理,搭建了无损检测系统,对研磨石英玻璃亚表面损伤进行检测及图像处理,获得亚表面损伤的三维分布图。研究内容和结论如下:（1）针对石英玻璃研磨过后表面较粗糙的情况,分析现有检测方法的优缺点,结合偏振激光散射法可以检测粗糙表面的亚表面损伤以及激光散射共聚焦法能够进行高分辨率检测的优势,提出了偏振激光共聚焦无损检测方法,并设计了检测系统,分析了检测原理。基于光学传递函数获得了检测系统分辨率与光波长和显微物镜数值孔径的关联关系,为后续系统的搭建提供理论支持。（2）根据偏振激光共聚焦系统的原理以及石英玻璃的物理光学特性,对系统的关键部件进行了选型及装配,获得检测系统径向分辨率0.57μm,轴向分辨率0.70μm。采用Lab VIEW设计了偏振激光共聚焦系统的数据采集和运动控制模块,实现了检测系统的自动扫描以及数据采集、处理、显示、保存等功能。结合压痕断裂力学理论,建立研磨石英玻璃亚表面损伤深度预测模型,指导偏振激光共聚焦系统的扫描深度,减少扫描时间。对采集到的亚表面损伤信号进行图像拼接、插值、损伤位置提取等图像处理,得到亚表面损伤分布图。完成了偏振激光共聚焦系统搭建,实现了对研磨石英玻璃亚表面损伤的高分辨率检测。（3）对四组石英玻璃进行四种不同磨粒粒度研磨实验,获得表面粗糙度范围为Ra0.46μm～Ra1.22μm的研磨石英玻璃,即对应于不同的亚表面损伤。采用偏振激光共聚焦方法与横截面显微有损检测方法对同一批石英玻璃进行检测比较,亚表面损伤深度的相对误差在5%以内,亚表面裂纹构型基本一致,验证了偏振激光共聚焦无损检测方法的可行性。最后采用偏振激光共聚焦系统对60μm磨粒研磨石英玻璃的亚表面损伤进行三维扫描,利用MIMICS软件对扫描结果进行三维重构,实现了偏振激光共聚焦系统对研磨石英玻璃亚表面损伤的三维高分辨率检测。
孙利[3]（2021）在《超临界锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮生长剥落机理的研究》文中研究表明高效、洁净、低碳是煤电发展的趋势,提高蒸汽参数是主要途径之一,因此发展超超临界火电机组是提高能源利用率的主要方向。但是,锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮剥落问题导致的堵管引发爆管等事故频发,造成巨大的经济损失,制约着机组的性能和可靠性。深入研究锅炉高温受热面合金材料的氧化速率、管壁温度、蒸汽侧氧化皮的应力和粘附性等问题,有助于揭示氧化皮生长与剥落的机理与规律,为锅炉高温受热面的设计和安全运行提供依据。本文在探索铁素体-马氏体钢氧化速率的基础上,对水平烟道高温末级过热器垂直管束管壁温度、氧化皮的生长应力进行了预测,分析了其变化规律;同时结合密度泛函理论计算方法从原子角度对蒸汽侧内外层氧化皮界面的粘附特性和断裂韧性进行计算。主要工作总结如下:（1）以铁素体-马氏体钢NF616和HCM12A为研究对象,根据Backhaus和Topfer实验数据,推算出较低温下磁铁矿层的铁扩散系数;讨论了用于计算铁铬尖晶石层铁扩散系数,且与氧活度相关的系数Rv、RI。估算基体/铁铬尖晶石层界面、磁铁矿层/超临界水蒸气界面处的氧活度。最后,由Wagner氧化理论,计算了不同温度超临界水蒸气环境下NF616和HCM12A的氧化速率常数。计算结果表明:模拟的氧化增重值与有关文献的实验值比较接近;氧化皮内氧活度是连续的,而在铁铬尖晶石层/磁铁矿层界面处铁扩散系数是不连续;空洞有可能在铁扩散系数最小的位置和铁铬尖晶石层/磁铁矿层界面位置形成。（2）基于热偏差理论和过热器管的局部能量和质量平衡,提出了一种计算管壁温度的方法。考虑烟气侧的积灰,计算了超临界锅炉高温过热器管壁温度分布;同时利用本文的铁素体-马氏体钢氧化速率计算方法,将氧化皮/超临界水蒸气界面温度做为氧化皮的生长温度,对蒸汽侧氧化皮厚度进行了估算。将不同服役时间下锅炉过热器管氧化皮厚度的计算结果与现场实测数据进行了比对,结果比较接近。由于烟气冲刷强烈,迎风弯管处壁温突然升高。烟气沿受热面高度方向的温度分布不均匀性对最终壁温计算结果影响很大。（3）根据广义平面应变问题的应力平衡关系,将氧化皮生长应变引入胡克定律,同时考虑管子所承受的内部压力,推导了氧化皮生长应力的计算表达式。分析了不同管径和不同横向氧化应变对应力分布的影响。结果表明:氧化皮环向应力值远大于径向应力值和轴向应力值;位置靠近磁铁矿/铁铬尖晶石界面时,环向应力值较大,在这个界面上容易出现氧化皮的膨胀和剥落;管径越小,氧化皮环向应力值和轴向应力值越大;氧化皮的环向应力随着受热管蒸汽侧压力的增大而增大;生长应变的横向分量对氧化皮应力有较大影响。（4）运用第一性原理研究了外氧化层/内氧化层界面,即Fe3O4（001）/FeCr2O4（001）界面的粘附功、界面能、界面断裂韧性以及电子结构和价键,为建立客观的蒸汽侧氧化皮断裂韧性指标提供依据。当（001）面的原子层数大于15层和13层,Fe3O4板和FeCr2O4板可达到各自体相的特征。研究了 12种不同终端组合的界面模型,不同堆积位置对界面结合强度和断裂韧性的影响。Fe3O4（001）-FeO终端/FeCr2O4（001）-Fe终端构成的Model E具有最大的粘附功和界面断裂韧性,热力学上更稳定,此构型可能是氧化皮生长过程中的实际原子构型。界面处电子结构表明界面原子之间存在离子/共价键和金属键。
周昱程[4]（2021）在《滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征》文中指出人类使用的80%以上物质均源自矿业,矿产资源是国家经济发展的重要物质基础。但是,经过数百年的开采,地球表面的资源已经濒临枯竭。理论上,地球的成矿空间分布从地表至地下10,000 m,因此向地球深部进军是我们必须要解决的战略科技问题。但是,深部地层“高应力、高渗透压、高地温和强腐蚀”的环境特点对工程提出了前所未有的挑战。作为矿井安全的咽喉,井壁混凝土的选择是地下工程的重中之重。本文围绕中国东部滨海正在建设的纱岭金矿,根据现实地下环境设计并研发一种由石英砂、微丝纤维和纳米硅灰等组成的高强度、高韧性水泥基材料（High strength and toughness cementitious composites,简称 HSTCC）,探明不同种类混凝土的冲击倾向性特征,明确典型种类混凝土受静、动力荷载作用下的破坏模式、能量特征和损伤程度,揭示相应硬化净浆受温度—复合盐耦合影响下的物相变化和破坏机理,通过探测受环境影响后的硬化净浆中C-（A）-S-H的结构形态以及纳米尺度力学性能反演宏观性能特征。取得的创新成果如下:（1）混凝土具有与岩石一样,能够积蓄变形能并产生冲击破坏的性质,称为混凝土的冲击倾向性。对不同强度等级、掺量和种类纤维混凝土进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性能量指数、冲击能量指数、动态破坏时间和脆性指数测定。结果表明:普通混凝土的抗压强度越高,冲击倾向性越强。纤维的掺入可以有效降低混凝土的冲击倾向性。HSTCC的相关冲击倾向性参数均最为优异,钢丝端钩型钢纤维混凝土次之。（2）采用单轴伺服压力机、声发射（AE）装置、分离式霍普金森压杆（SHPB）和超声检测分析仪研究C70普通高强混凝土（NHSC）、C70钢纤维混凝土（SFRC）和HSTCC三种典型种类井壁混凝土在静载和动载作用下的破坏模式与能量演化特征。结果表明:在静载条件下,NHSC中多条裂纹的汇合形成一个贯通裂纹,而在动载作用下,破坏时释放的弹性能会造成巨大的损伤。SFRC中纤维的存在使单个裂缝分割成多个扩展方向,在混凝土中掺入纤维是一种有效的耗能方式。HSTCC具有较强的抗冲击能力,它可以通过自身的结构特征储存裂纹,耗散能量,并保证其完整性。（3）通过X射线衍射（XRD）、热重（TG）和扫描电子显微镜（SEM）等微观定量方法研究了硬化净浆的物相组成、形貌和孔结构特征,并计算了水化程度（DoH）和火山灰反应程度（DoPR）,以表征SFRC和HSTCC在滨海超深井环境中的性能变化。结果表明:高强度、高韧性硬化净浆（HSTHP）相比较于高性能硬化净浆（HPHP）,其早期的DoH和DoPR很低,而受深部高地温影响后DoH和DoPR上升极为明显,这有利于HSTCC的抗渗性和耐久性。SFRC的失效原因复杂,其可能主要是由于水化氯铝酸盐（Friedel盐）的结晶压力诱发的,而导致最终的强度退化。（4）采用29Si和27Al固体核磁共振（NMR）,SEM和纳米压痕技术研究硬化净浆中C-（A）-S-H的分子结构特征,元素变化和纳米尺度力学性能。结果表明:HSTHP受60℃和复合盐环境影响后C-（A）-S-H平均主链长达7.19,Ca/Si大幅降低及高密度和超高密度凝胶含量上升,其微观结构更加致密,宏观性能进一步提升。通过综上试验,HSTCC纱岭金矿进风井标高-1,120m的马头门处得以应用。本文的相关研究成果对于保障深部地下工程中作业人员的安全具有重要意义。
蔡智会[5]（2020）在《超声检测中仪器校准优化与缺陷定量评估方法研究》文中研究表明广泛应用于核电、化工、石化等行业的承压设备往往难以避免某些裂纹、气孔、夹渣等制造缺陷以及局部减薄、腐蚀开裂、疲劳裂纹等服役缺陷。这些缺陷严重威胁着设备的结构完整性及其安全运行,应尽早检出这些缺陷,并对其进行合于使用评价,以免发生灾难性事故。超声检测是承压设备无损检测最常用的缺陷定量检测技术之一,可表征缺陷尺寸、缺陷位置等信息。作为一种无损检测技术,超声检测技术的可靠性直接影响承压设备结构完整性评定结果,对设备安全运行造成潜在风险。本文重点针对超声检测技术的可靠性展开研究,建立了缺陷检出率（Probability Of Detection,POD）模型,提出了仪器调试校准策略,并根据折射角的调试误差修正了缺陷高度尺寸分布模型,进而形成了基于可靠性的缺陷定量模型。主要研究内容如下:超声波在传播过程中会发生衰减,将会影响缺陷检出率。对此,本文设计了声压标准差测试试验,探索了超声波声场的衰减规律,获得了声压标准差与声程的关系模型曲线。对现有缺陷检出率信号响应幅模型进行了改进,引入了声程参数,修正了缺陷检出率与缺陷尺寸之间的关系模型,并给出了模型参数的估计流程。结果表明,超声波检测在远场区随着距离的增加,缺陷检出率曲线偏向于扁平,超声波对缺陷的识别能力下降。所提出的POD模型能融合不同深度的缺陷信息,克服了原POD曲线的不足,大大减少了考虑衰减情况下制作POD曲线的工作量及试板数量。在超声检测缺陷之前,必须对仪器进行调试,调试过程中难免有误差,尤其是折射角及零偏的调试误差会对最终测量结果造成影响。现有的距离波幅校准（Distance-Amplitude-Correction,DAC）曲线绘制过程中往往忽略了长横孔深度和声程的数学关系。对此,本文将其折算成折射角和零偏,融合校准值,分别采用算术平均及加权平均算法。根据各个信息的相关性,提出了一个最优权值的计算方法。通过融合校准值,提高了折射角及零偏的校准精确度。另外,本文还发现折射角的校准精度随着折射角的增大而变差。在对折射角信息和零偏信息融合的基础上,根据实际缺陷,分析讨论了算术平均融合与加权平均融合方法的适用性及其融合效果。结果表面,折射角算术平均融合方法适用于所有位置的缺陷,但加权平均融合只适用于上表面缺陷及埋藏缺陷;零偏的算术平均无法进一步提高测量精度,但零偏的加权平均可提高上表面缺陷的测量精度。通过比较不同尺寸缺陷的融合结果,发现折射角进行融合提高缺陷精度的效果随着缺陷尺寸的增加而增加。对于不同折射角的探头,折射角融合的最优权值之间差别不大,可以忽略权值之间的差别,而零偏融合的最优权值有一定的差别。针对结构完整性评定中常用的缺陷尺寸正态分布模型及对数正态分布模型,本文根据实验数据给予验证。结合研究结果,引入了折射角概率分布的参数,修正了下表面缺陷及埋藏缺陷的正态分布模型及对数正态分布模型,并给出模型参数的估计公式。根据修正后的模型,提出了基于贝叶斯定理的缺陷高度估计方法。该方法以未经融合的测量信息为先验值,以经过融合后的测量信息为似然值,估计缺陷高度的后验分布,使得缺陷高度的估计方差大幅度降低。
王霞[6]（2020）在《印刷机齿轮压电涂层表面电极的电学性能分析及信号监测》文中研究表明印刷机械设备的安全运行关乎行业经济的健康发展,对设备进行性能评估和健康监测尤为重要。掌握零部件的运行状态不仅能避免设备的重大故障,而且能预测设备的服役寿命。然而传统的传感器无法高效精确地监测齿轮等零部件的损伤演变。基于此现状,在零部件非工作表面制备压电涂层智能传感器将可对零部件损伤演变进行实时监测。压电层和表面电极对压电传感器的应用具有重要影响,传感器要求表面电极具有高导电率,压电材料具有高阻抗和高介电常数。为了得出更优的电极制备方法,本课题采用丝网印刷和溅射两种工艺分别在BaTiO3涂层表面制备了银电极和金电极。采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征了不同工艺、不同材料、不同烧结温度下电极的微观形貌及物相;采用四探针法和阻抗分析仪分别表征了电极和涂层的电学性能。优选出了较好的电极制备工艺并搭建了压电信号监测平台,实现了压电信号的传输和可视化。主要结论如下:（1）丝网印刷制备的电极,随着烧结温度的升高电极表面孔隙率降低,致密性增强,电极结晶度增强,电极导电率提高。高温850℃烧结的电极电导率最好,但是涂层的介电常数最低。中温和高温烧结后的电极电导率高于300kS/cm,涂层阻抗和介电常数均相当。（2）溅射工艺制备的电极,随着烧结温度的升高电极结晶度增强。未烧结的溅射电极电导率高于烧结电极电导率,未处理银电极电导率最为优越,在80-120kS/cm之间。未烧结的介电常数、阻抗高于烧结后的介电常数、阻抗。（3）与离子溅射工艺相比,丝网印刷工艺制备的电极导电性更好,烧结后涂层的阻抗和介电常数更高,并具有良好的均匀性。丝网印刷制备银电极并在中温550℃烧结后,电极和涂层电学性能较好。相关研究为齿轮等零部件的压电损伤监测传感涂层的发展提供了一定的参考价值,具有重要意义。
韩宾[7]（2019）在《水工混凝土损伤演化试验研究》文中研究指明混凝土作为工程建设中很重要的材料,加强对其检测保证工程项目的安全性是尤为重要的。本文以超声波检测和混凝土损伤的基本理论为基础,利用超声波检测技术,对不同骨料粒径、添加剂的混凝土试件进行检测,探究不同干湿循环次数、干湿循环后单轴受压条件下的混凝土波速变化规律,以求判定混凝土的损伤程度。其中对不同水工混凝土试件进行超声波检测时,还要应用数字信号处理技术对传感信号进行分析处理。归纳起来,本文的主要内容有:（1）对混凝土的超声波检测原理和损伤开裂机理做了深入分析和概述,为后文试验方案的制定与结果的分析提供理论支撑。（2）对试验仪器设备及试验方案进行介绍,并顺利实施了该试验。首先对混凝土进行干湿循环使其损伤,通过波速变化情况判断不同混凝土对干湿循环次数的敏感程度;之后通过对混凝土进行分级加载,确定各组混凝土的抗压强度,同时进行超声测试试验。（3）试验完成并把数据结果进行了整理分析,得出硅粉混凝土相较于普通混凝土,不但能够减弱干湿循环情况下混凝土的劣化作用,同时能够提升混凝土强度;而单轴加压荷载条件下硅粉混凝土波速的变化趋势与普通混凝土是一致的。
孙起升[8]（2019）在《基于电磁声效应的新型涡流检测技术》文中进行了进一步梳理近年来,我国航空事业捷报连连,不断取得新突破,新进展。同时,为保障我国航空事业稳定发展,对无损检测（Non-Destructive Testing,简称NDT）技术提出了更高的要求。涡流检测（Eddy Current Testing,简称ECT）技术是最早应用于航空领域且较为成熟的NDT技术之一。但是,现有的ECT技术大多利用拾取线圈的阻抗变化来获取涡流扰动,从而实现缺陷检测。那么,在现有ECT原理的基础上,进一步研究新的涡流扰动获取手段,将有利于丰富ECT技术并提高NDT检测水平。为此,本文提出了一种基于电磁声效应的新型涡流检测技术。在该技术中,以发射接收式的ω-λ型涡流阵列探头为原型,设计了一种新型的回折式涡流线圈。与现有ECT技术不同的是,本文通过设置偏置磁场,利用电磁场效应,将涡流信号转换为超声波信号。在新技术中,利用超声波代替传统的拾取线圈作为缺陷信号的获取手段。这样,就将拾取线圈的阻抗变化转变为超声波幅值变化;将涡流场扰动的空间分布转换为超声波的时域分布。本文所提新型涡流检测技术,不但可以探查缺陷,还可以利用超声波信号分析涡流场扰动的空间分布,从而实现对缺陷的定位。首先,本文针对新型涡流线圈的电磁场进行建模分析。在前人研究基础上提出了一种基于二阶矢量位的顶点因子法。利用顶点因子法建立了回折型涡流线圈的电磁场模型,并通过模型计算,得到该线圈的感应涡流场分布。在此基础上,对新型涡流线圈的工作原理进行分析。然后,为解决新型涡流线圈检测缺陷时存在的问题,进行了线圈扩展研究,设计了直导线涡流“线圈”和十字涡流线圈。分析了上述两种扩展线圈的工作原理,并对扩展线圈的特性进行了讨论。最后,搭建基于电磁声效应的新型涡流检测实验平台,分别开展新型涡流线圈,直导线涡流“线圈”和十字涡流线圈检测铝合金导体表面缺陷的系列实验。通过系列实验结果表明:①新型涡流线圈能够代替ω-λ型涡流阵列探头,不但可以实现对宽为6 mm以上长条缺陷的探查,还可以实现缺陷定位;②直导线涡流“线圈”具有扫查面积大的特点,而且超声信号无重叠干扰,能够对1 mm宽以上的长条缺陷进行探查;③十字涡流线圈实现了在两个正交方向上的同时检测,不但可以探查长条缺陷,还能够对直径为8 mm以上的圆形缺陷进行精确定位。
王菲[9]（2019）在《低应力条件下混凝土超声传播特性的三维数值模拟研究》文中进行了进一步梳理混凝土是各种水工建筑中最常用的材料,在实际工程中,常用无损检测的方式判断混凝土结构所处的应力状态和内部产生的细观变化,以推算此混凝土结构还可以服役多久。由于受载后的无损检测实验受到外界各种条件的限制,所测量的结果有一定的误差,需要采用数值模拟的方式对实验数据进行一定的补充和论证。因此本文开展低应力条件下混凝土超声传播特性三维数值模拟研究,所得到的成果如下:（1）假设混凝土是由骨料和砂浆组成的二相非均匀复合体,为了简化计算,本文把骨料假设为球体结构,依据混凝土Fuller级配理论,确定合理的骨料级配和骨料粒径,运用Python程序,依据空间球体随机生成算法和骨料之间互相入侵判定算法,采用蒙特卡洛方法实现单元骨料分布的随机性,建立可用于超声模拟和应力加载的三维随机骨料混凝土模型。（2）基于混凝土破坏损伤机理,且从其受力特性（主要为受压、受拉）分析,采用塑性损伤模型作为混凝土三维细观模型中各组分的本构关系,其中以隐式有限元法求解,实现混凝土细观模型的单轴受压损伤分析,以显式有限元法求解,实现超声波在混凝土细观模型中的传播。（3）基于Abaqus软件,分析混凝土应力场对声场的影响。在Abaqus中提取某种应力状态下混凝土砂浆单元的损伤因子和等效应变,通过过镇海所提的泊松比计算公式和混凝土损伤塑性本构关系式计算得到受载后的混凝土内部砂浆的泊松比和弹性模量,将它们在该应力下的具体数值赋予每一个单元,建立损伤混凝土模型,最后对其进行超声波模拟。（4）获得相应的波形图后,通过傅里叶变换和小波分析对其进行时域和频域分析,获得不同应力状态下混凝土基本的声学参数如:波速、首波振幅、最大振幅、主频、主频幅值、谱面积、加权谱面积等,分析声学参数随应力之间的统计关系。
毛琦[10]（2019）在《动车组关键板材缺陷的超声检测数值模拟和分析》文中研究指明国内动车组在长时间、高密度运行情况下,其关键板材可能出现细小裂纹或裂纹逐渐扩大的现象。目前对于动车组关键板材采用人工目视检查方式,人工检查容易存在漏检和不容易早期发现细小裂纹等情况,这将会给动车组运行带来安全隐患。为此本文研究一种超声波检测方法,来用于对动车组关键板材裂纹缺陷检测。本文首先概述了超声波检测原理及设备选用。主要通过比选,选择了A型脉冲反射式超声波检测方式,同时选择了分割式双晶直探头和超声波直接接触法相结合的检测方法。本文通过对动车组板材的介绍,对其成分分析及其强度研究,通过板材故障数据的分析,选择了过电压限制电阻箱作为关键板材作为检测对象,分析了关键板材故障的原因。同时采用AUTOCAD软件建立了动车组关键板材的检测模型,把模型导入ANSYS软件中,进行有限元法流程分析和检测实验。最后利用ANSYS软件进行超声波数值模拟实验,检测关键板材的裂纹是否存在、裂纹的相对位置、裂纹深度等参数。实验表明,本文所得到的实验数据与实际测量的结果基本吻合,其研究成果具有应用参考价值。
二、用超声波精确判断材料裂纹（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用超声波精确判断材料裂纹（论文提纲范文）
（1）亚包晶高压锅炉管钢凝固特性与固态相变研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 高压锅炉管 |
| 2.1.1 高压锅炉管简介 |
| 2.1.2 高压锅炉管的发展 |
| 2.2 包晶凝固相变特性研究 |
| 2.2.1 包晶相变 |
| 2.2.2 包晶反应 |
| 2.2.3 包晶转变 |
| 2.2.4 块状相变 |
| 2.2.5 包晶相变热力学分析 |
| 2.3 亚包晶钢表面裂纹研究 |
| 2.3.1 亚包晶钢表面纵裂纹的形成 |
| 2.3.2 钢的裂纹敏感性研究 |
| 2.4 固态相变研究 |
| 2.4.1 奥氏体化过程研究 |
| 2.4.2 过冷奥氏体连续冷却转变研究 |
| 2.5 研究背景和内容 |
| 2.5.1 研究背景 |
| 2.5.2 研究内容 |
| 3 定向凝固组织及包晶转变体积收缩研究 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.1.4 定向凝固试样处理与分析 |
| 3.2 平衡凝固分析 |
| 3.3 定向凝固组织分析 |
| 3.3.1 固液形貌分析 |
| 3.3.2 凝固组织中相组成 |
| 3.3.3 枝晶间距特征分析 |
| 3.4 包晶转变体积收缩分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 凝固裂纹特征和裂纹敏感性研究 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.3 凝固裂纹特征 |
| 4.4 基于凝固实验裂纹敏感性分析 |
| 4.5 基于热应变计算的裂纹敏感性分析 |
| 4.5.1 模型建立 |
| 4.5.2 模型求解 |
| 4.5.3 裂纹敏感性分析 |
| 4.5.4 溶质元素对裂纹敏感性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 包晶凝固特征与机制研究 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 实验材料与方法 |
| 5.2 凝固过程δ相析出和包晶相变分析 |
| 5.2.1 近平衡凝固分析 |
| 5.2.2 非平衡凝固分析 |
| 5.3 冷却速率对包晶相变的影响 |
| 5.3.1 冷却速率对包晶反应的影响 |
| 5.3.2 冷却速率对包晶转变的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 固态相变研究 |
| 6.1 加热过程组织和相变演化规律研究 |
| 6.1.1 实验方法 |
| 6.1.2 Fe_3C +α→γ的转变 |
| 6.1.3 奥氏体再结晶过程 |
| 6.1.4 γ→δ转变 |
| 6.2 过冷奥氏体连续冷却相变研究 |
| 6.2.1 实验材料与设备 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.2.3 相变点与奥氏体晶粒分析 |
| 6.2.4 未形变奥氏体连续冷却相变分析 |
| 6.2.5 形变奥氏体连续冷却相变分析 |
| 6.2.6 奥氏体形变对CCT曲线和显微硬度的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 工业生产应用研究 |
| 7.1 生产工艺与分析方法 |
| 7.2 表面缺陷分析 |
| 7.2.1 棒材表面细小纵裂纹分析 |
| 7.2.2 棒材表面轴向裂口分析 |
| 7.3 表面缺陷成因分析 |
| 7.3.1 表面细小纵裂纹成因分析 |
| 7.3.2 表面轴向裂口成因分析 |
| 7.4 调整措施与效果 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）研磨石英玻璃亚表面损伤的偏振激光共聚焦检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有损检测方法 |
| 1.2.2 无损检测方法 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 偏振激光共聚焦检测系统 |
| 2.1 偏振光基本理论 |
| 2.1.1 光的偏振特性 |
| 2.1.2 光的偏振状态 |
| 2.2 偏振激光共聚焦系统基本原理 |
| 2.2.1 偏振激光共聚焦系统检测原理 |
| 2.2.2 偏振激光共聚焦系统分辨率 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 偏振激光共聚焦系统搭建 |
| 3.1 偏振激光共聚焦系统关键部件选型 |
| 3.1.1 激光器选型 |
| 3.1.2 光电探测器选型 |
| 3.1.3 其它部件选型 |
| 3.2 偏振激光共聚焦系统的数据采集与运动控制 |
| 3.2.1 数据采集及处理模块设计 |
| 3.2.2 运动控制模块设计 |
| 3.3 检测系统扫描深度的确定 |
| 3.4 亚表面损伤图像处理 |
| 3.4.1 亚表面损伤信号图像拼接 |
| 3.4.2 亚表面损伤信号图像插值处理 |
| 3.4.3 亚表面损伤位置的提取 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 研磨石英玻璃亚表面损伤检测 |
| 4.1 石英玻璃的研磨实验 |
| 4.2 研磨石英玻璃亚表面损伤的横截面显微检测方法 |
| 4.3 偏振激光共聚焦法与横截面显微法检测结果对比分析 |
| 4.3.1 亚表面损伤检测结果分析与讨论 |
| 4.3.2 偏振激光共聚焦法检测结果误差分析与讨论 |
| 4.4 研磨石英玻璃亚表面损伤三维重构 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）超临界锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮生长剥落机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外课题研究现状 |
| 1.2.1 典型高温受热面管材氧化皮的结构及剥落特点 |
| 1.2.2 合金的氧化动力学研究 |
| 1.2.3 给水加氧对氧化皮生长和剥落的影响 |
| 1.2.4 氧化皮的厚度计算方法 |
| 1.2.5 氧化皮开裂的预测方法 |
| 1.2.6 氧化皮的应力分析 |
| 1.2.7 氧化皮内空穴的研究 |
| 1.2.8 高温受热面管壁温度研究 |
| 1.2.9 金属/氧化物界面第一性原理研究 |
| 1.3 高温受热面氧化皮研究的问题和挑战 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 |
| 第2章 铁素体-马氏体钢氧化动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铁素体-马氏体钢表面氧化皮成分和己提出的氧化机制 |
| 2.3 铁素体-马氏体钢氧化动力学计算模型 |
| 2.3.1 氧化皮厚度的计算表达式 |
| 2.3.2 磁铁矿层和铁铬尖晶石层铁扩散系数 |
| 2.3.3 磁铁矿层/超临界水蒸气界面和基体/铁铬尖晶石层界面氧活度 |
| 2.3.4 氧化皮增重与氧化皮内外层厚度的关系 |
| 2.3.5 氧活度与归一化位置的关系 |
| 2.3.6 计算过程 |
| 2.4 结果和讨论 |
| 2.4.1 磁铁矿层和铁铬尖晶石层的铁扩散系数 |
| 2.4.2 氧化物增重计算值与实验值对比及误差分析 |
| 2.4.3 氧化速率的比较和分析 |
| 2.4.4 氧化皮内氧活度和铁扩散系数的分布 |
| 2.5 选取不同的界面氧分压和与氧活度相关的系数R_V、R_I计算HCM12A氧化速率常数 |
| 2.5.1 铁铬尖晶石层铁扩散系数 |
| 2.5.2 基体/铁铬尖晶石层界面氧活度 |
| 2.5.3 氧离子通量及其散度 |
| 2.5.4 氧化皮内铁扩散系数、氧化增重、氧化速率、氧离子通量及其散度计算结果 |
| 2.6 某电厂过热器管计算实例 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 高温过热器管壁温度和氧化皮厚度预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高温过热器管壁温度计算方法 |
| 3.2.1 工质质量流量 |
| 3.2.2 热力约束条件 |
| 3.2.3 各个管段蒸汽入口温度 |
| 3.2.4 传热模型 |
| 3.2.5 氧化皮生长速率 |
| 3.3 管壁温度计算涉及的各种参数 |
| 3.3.1 受热面积 |
| 3.3.2 辐射系数 |
| 3.3.3 热负荷 |
| 3.3.4 传热系数 |
| 3.3.5 不确定度 |
| 3.4 应用实例 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 氧化皮厚度计算值与测量值的比对 |
| 3.5.2 Tube X位置N处不同界面的温度和热流密度分布 |
| 3.5.3 不同服役时间Tube X沿管长方向的氧化皮厚度分布 |
| 3.5.4 不同服役时间Tube X沿管长方向不同界面的温度分布 |
| 3.5.5 管壁温度和氧化皮厚度的不确定度分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 过热器管氧化皮生长应力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氧化皮和基体应力应变关系的基本推导 |
| 4.2.1 模型假设 |
| 4.2.2 坐标系统 |
| 4.2.3 应力—应变关系推导 |
| 4.2.4 边界条件及平衡条件 |
| 4.2.5 等效应力的计算 |
| 4.3 计算参数的确定 |
| 4.3.1 内外层氧化皮厚度 |
| 4.3.2 氧化物的生长应变 |
| 4.3.3 计算工况 |
| 4.4 计算结果与分析 |
| 4.4.1 各向应力分析 |
| 4.4.2 内压力的影响 |
| 4.4.3 管径大小的影响 |
| 4.4.4 横向氧化应变分量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 外氧化层/内氧化层界面结合强度的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于密度泛函理论的计算方法和细节 |
| 5.2.1 Fe_3O_4和FeCr_2O_4的体相特性 |
| 5.2.2 Fe_3O_4和FeCr_2O_4的表面性质 |
| 5.2.3 Fe_3O_4(001)/FeCr_2O_4(001)界面模型的构建 |
| 5.3 结果与结论 |
| 5.3.1 粘附功 |
| 5.3.2 界面能 |
| 5.3.3 界面断裂韧性 |
| 5.3.4 界面键和电子结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 本课题的研究背景 |
| 1.1.2 本课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 匹配深地属性的混凝土结构材料的设计与研发 |
| 1.2.2 深部环境影响下混凝土的破坏行为 |
| 1.2.3 深部环境中服役混凝土物相变化特征以及劣化机理 |
| 1.2.4 深部环境中服役混凝土微结构特征 |
| 1.3 现阶段存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 基于深地高应力环境下混凝土冲击倾向性的表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 混凝土基本力学性能和冲击倾向性试验方法 |
| 2.3.1 混凝土基本力学性能试验方法 |
| 2.3.2 混凝土冲击倾向性试验方法 |
| 2.4 混凝土冲击倾向性与强度等级间相关关系 |
| 2.4.1 混凝土的基本力学性能 |
| 2.4.2 混凝土的弹性能量指数 |
| 2.4.3 混凝土的冲击能量指数 |
| 2.4.4 混凝土的动态破坏时间 |
| 2.4.5 混凝土的脆性指数 |
| 2.4.6 混凝土的冲击倾向性表征方式 |
| 2.4.7 高强混凝土声发射特征 |
| 2.5 钢纤维对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.5.1 钢纤维掺量对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.5.2 纤维种类对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.6 高强度、高韧性水泥基复合材料(HSTCC)的设计 |
| 2.6.1 功能型混凝土材料设计思路 |
| 2.6.2 现阶段深部矿井混凝土的不适用性 |
| 2.6.3 新井壁材料的设计方法 |
| 2.6.4 HSTCC相关力学性能 |
| 2.7 讨论 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 静动荷载作用下混凝土破坏特征及能量演化机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.3 井壁混凝土受荷载的破坏模式和能量特征 |
| 3.3.1 单轴加卸载对混凝土性能影响的试验方法 |
| 3.3.2 混凝土在静载作用下的破坏模式和能量演化 |
| 3.4 井壁混凝土在动载作用下的破坏模式和能量特征 |
| 3.4.1 动力荷载对混凝土性能影响的试验方法 |
| 3.4.2 混凝土在动力荷载作用下的破坏模式 |
| 3.4.3 典型种类混凝土受动力荷载作用的应力和应变特征 |
| 3.4.4 典型种类混凝土受动力荷载作用能量与损伤特征 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 温度与复合盐耦合作用下混凝土性能演变及机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.3 混凝土宏观性能演变规律 |
| 4.3.1 混凝土抗压强度及相对动弹性模量变化 |
| 4.3.2 混凝土冲击倾向性的演变规律 |
| 4.4 硬化净浆中主要物相含量演变规律 |
| 4.4.1 硬化净浆中自由水和结合水含量 |
| 4.4.2 结合XRD-Rietveld分析硬化净浆中的主要晶体物相 |
| 4.4.3 结合TG分析硬化晶体中的主要非晶体物相 |
| 4.5 硬化净浆微观形貌及孔结构特征 |
| 4.5.1 结合SEM-EDS分析硬化净浆表面微观形貌 |
| 4.5.2 结合MIP分析硬化净浆的孔结构特征 |
| 4.6 混凝土中氯离子渗入含量 |
| 4.6.1 化学滴定测定混凝土中氯离子含量方法 |
| 4.6.2 不同种类混凝土中氯离子渗入含量 |
| 4.7 讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 温度与复合盐耦合作用下C-(A)-S-H结构演化历程及其在纳米尺度下的力学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.3 硬化净浆中C-(A)-S-H结构特征 |
| 5.3.1 NMR测试及分析C-(A)-S-H结构方法 |
| 5.3.2 干拌胶凝材料(原材料)中主要物相的结构特征 |
| 5.3.3 不同种类硬化净浆中含Si物相结构特征 |
| 5.3.4 不同种类硬化净浆的含Al物相结构特征 |
| 5.4 硬化净浆表面化学元素分布规律 |
| 5.4.1 SEM协同EDS的硬化净浆表面化学元素的试验方法 |
| 5.4.2 不同种类硬化净浆表面单种类化学元素分布特性 |
| 5.4.3 不同种类硬化净浆表面复合化学图像 |
| 5.4.4 不同种类硬化净浆中C-(A)-S-H凝胶的Ca/Si变化特征 |
| 5.5 硬化净浆在纳米尺度下的力学性能 |
| 5.5.1 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的试验方法 |
| 5.5.2 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的分析方法 |
| 5.5.3 不同种类硬化净浆中主要物相纳米尺度的力学性能 |
| 5.6 讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 主要结论、创新点及研究展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）超声检测中仪器校准优化与缺陷定量评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外POD研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内外POD研究发展过程 |
| 1.2.2 常用的POD计算模型 |
| 1.2.3 计算机辅助研究POD |
| 1.2.4 POD的影响因素 |
| 1.2.5 POD其它相关研究 |
| 1.3 国内外POS研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 国内外POS研究发展过程 |
| 1.3.2 测量得到的缺陷尺寸概率分布 |
| 1.3.3 影响测量精度因素 |
| 1.3.4 提高定量准确率 |
| 1.4 国内外超声检测可靠性研究状况总结 |
| 1.5 研究的目的与意义 |
| 1.6 预期目标 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 声波衰减下POD函数的测定方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 声压变化规律试验 |
| 2.2.1 试验原理及实验设计 |
| 2.2.2 试验设备及试样 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.2.4 试验结果 |
| 2.3 POD模型改进 |
| 2.4 声程对POD的影响 |
| 2.5 模型参数估计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 探头折射角及零偏校准优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 校准方法 |
| 3.3 校准实验 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.5 折射角数据融合 |
| 3.6 零偏数据融合 |
| 3.7 实际应用 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 仪器校准优化在缺陷高度测量中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缺陷高度测量方法 |
| 4.2.1 最大脉冲反射波技术 |
| 4.2.2 端部最大回波技术 |
| 4.2.3 端点衍射波技术 |
| 4.2.4 探头移动技术 |
| 4.3 缺陷高度数据来源 |
| 4.4 测量实验 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.6 测量精度的影响因素 |
| 4.6.1 上表面缺陷测量影响因素 |
| 4.6.2 下表面缺陷及埋藏缺陷测量影响因素 |
| 4.7 融合方法的适用性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 缺陷高度的概率分布模型及缺陷高度估计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 缺陷高度的概率分布模型验证 |
| 5.3 改进的缺陷高度概率分布模型及参数估计 |
| 5.3.1 正态分布模型 |
| 5.3.2 对数正态分布模型 |
| 5.3.3 贝叶斯估计 |
| 5.4 应用案例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（6）印刷机齿轮压电涂层表面电极的电学性能分析及信号监测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 面向机械装备健康监测的传感器概述 |
| 1.2.2 齿轮失效判断方式 |
| 1.2.3 压电膜研究现状 |
| 1.2.4 表面电极材料及制备工艺现状 |
| 1.3 论文研究内容与结构 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料及制备工艺 |
| 2.1.1 压电材料及制备工艺 |
| 2.1.2 表面电极材料及制备工艺 |
| 2.2 实验设备及应用 |
| 2.2.1 电极及涂层微观结构组织研究方法 |
| 2.2.2 电极导电性能测试 |
| 2.2.3 涂层电性能测试 |
| 2.3 压电涂层制备及表征 |
| 2.3.1 涂层制备 |
| 2.3.2 涂层物相分析 |
| 2.3.3 涂层微观形貌分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 表面电极制备及表征 |
| 3.1 涂层表面电极的制备 |
| 3.1.1 丝网印刷表面电极 |
| 3.1.2 溅射表面电极 |
| 3.2 表面电极微观形貌分析 |
| 3.3 表面电极物相组织分析 |
| 3.4 电极电学性能分析 |
| 3.5 涂层电学性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 压电信号监测系统的设计与实现 |
| 4.1 整体方案设计 |
| 4.2 压电信号采集平台搭建 |
| 4.2.1 控制系统选择 |
| 4.2.2 系统硬件组成 |
| 4.2.3 下位机程序设计 |
| 4.3 QT监测显示软件设计 |
| 4.3.1 人机交互界面 |
| 4.3.2 上位机数据存储及可视化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（7）水工混凝土损伤演化试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的提出和研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混凝土无损检测技术的发展概况 |
| 1.2.2 信号处理和信号分析技术的应用概况 |
| 1.2.3 混凝土受荷条件下的声学特性研究概况 |
| 1.2.4 混凝土干湿循环耐久性的研究概况 |
| 1.2.5 混凝土损伤的研究概况 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 1.4 研究过程导图 |
| 第二章 混凝土超声波检测及损伤的基本原理 |
| 2.1 超声波检测 |
| 2.1.1 混凝土用超声波检测的依据 |
| 2.1.2 超声波检测混凝土的原理 |
| 2.1.3 超声波在混凝土中的传播特性 |
| 2.1.4 主要声学参数及影响因素 |
| 2.2 混凝土损伤 |
| 2.2.1 混凝土损伤开裂破坏机理 |
| 2.2.2 混凝土干湿循环损伤机理 |
| 2.2.3 混凝土单轴受压损伤机理 |
| 2.2.4 混凝土损伤的描述 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 混凝土干湿循环损伤演化试验设计与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混凝土试件的制作与养护 |
| 3.2.1 混凝土原材料及其性能 |
| 3.2.2 混凝土试样物理及声学特性指标 |
| 3.3 试验仪器 |
| 3.3.1 超声检测试验系统 |
| 3.3.2 传感器布置 |
| 3.4 数据处理 |
| 3.5 试验方案设计 |
| 3.6 干湿循环试验 |
| 3.6.1 试验结果与分析 |
| 3.6.2 混凝土损伤计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 混凝土单轴加载损伤演化试验设计与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验仪器 |
| 4.2.1 单轴加载试验系统 |
| 4.3 试验方案设计 |
| 4.4 单轴加载试验 |
| 4.4.1 试验结果与分析 |
| 4.4.2 混凝土损伤计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 建议与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 已发表论文情况 |
（8）基于电磁声效应的新型涡流检测技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 涡流无损检测国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 远场涡流检测技术 |
| 1.2.2 涡流阵列检测技术 |
| 1.2.3 脉冲涡流检测技术 |
| 1.2.4 磁光涡流成像技术 |
| 1.3 本课题的提出 |
| 1.4 本课题的内容与脉络安排 |
| 第二章 新型涡流线圈的提出及其电磁场建模 |
| 2.1 传统涡流检测的介绍及其分析 |
| 2.1.1 传统涡流检测的原理 |
| 2.1.2 趋肤效应 |
| 2.2 新型涡流线圈的设计 |
| 2.2.1 传统涡流检测线圈类型介绍 |
| 2.2.2 新型涡流线圈 |
| 2.3 新型涡流线圈的电磁场分析及其阻抗建模 |
| 2.3.1 新型涡流线圈的矩形分解 |
| 2.3.2 利用顶点因子法的矩形线圈阻抗建模分析 |
| 2.3.3 利用顶点因子法的新型涡流线圈阻抗建模分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 利用电磁声效应的涡流信号拾取 |
| 3.1 新型涡流线圈的涡流场分析 |
| 3.1.1 新型涡流线圈的尺寸定义 |
| 3.1.2 涡流场的计算与分析 |
| 3.2 利用新型涡流线圈检测缺陷的原理 |
| 3.2.1 检测缺陷原理的结构分析 |
| 3.2.2 检测区域电磁力的分析 |
| 3.2.3 利用电磁声携带涡流信号的原理 |
| 3.3 电磁声模式的设计 |
| 3.3.1 电磁声模式的分析与选择 |
| 3.3.2 电磁声的参数计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 新型涡流线圈的扩展 |
| 4.1 直导线涡流“线圈” |
| 4.1.1 直导线涡流“线圈”的设计 |
| 4.1.2 直导线涡流“线圈”的涡流场建模分析 |
| 4.1.3 直导线涡流“线圈”缺陷检测的原理分析 |
| 4.2 十字涡流线圈 |
| 4.2.1 十字涡流线圈的设计 |
| 4.2.2 十字涡流线圈的涡流场分析 |
| 4.2.3 十字涡流线圈缺陷检测的原理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 实验验证 |
| 5.1 新型涡流线圈的阻抗模型实验验证 |
| 5.1.1 自由空间线圈的阻抗验证 |
| 5.1.2 导体上方线圈的阻抗变化验证 |
| 5.2 电磁声效应的新型涡流检测平台搭建 |
| 5.2.1 脉冲激励信号源的设计 |
| 5.2.2 信号调理的设计 |
| 5.3 新型涡流线圈的缺陷检测实验 |
| 5.3.1 无缺陷时的电磁声信号 |
| 5.3.2 缺陷检测信号的分析与讨论 |
| 5.4 新型涡流线圈的扩展线圈实验验证 |
| 5.4.1 直导线涡流“线圈”的实验验证 |
| 5.4.2 十字涡流线圈的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）低应力条件下混凝土超声传播特性的三维数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 三维混凝土破坏过程的研究意义 |
| 1.3 混凝土细观数值模型的研究现状 |
| 1.4 混凝土声-应力特性的研究现状 |
| 1.4.1 实验研究现状 |
| 1.4.2 数值模拟研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 本文的主要内容 |
| 1.5.2 本文的技术路线 |
| 第2章 混凝土模型建模 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 蒙特卡洛方法及随机数 |
| 2.3 骨料级配理论 |
| 2.4 三维骨料库的生成 |
| 2.5 三维骨料的投放 |
| 2.6 有限元网格剖分 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 混凝土损伤理论 |
| 3.1 混凝土有限元模型 |
| 3.2 ABAQUS程序 |
| 3.3 混凝土损伤塑性模型理论 |
| 3.3.1 损伤因子的定义 |
| 3.3.2 单轴拉伸和压缩荷载 |
| 3.3.3 单轴循环荷载 |
| 3.3.4 混凝土塑性 |
| 3.3.5 基于规范推导的单轴损伤演化方程 |
| 3.4 非线性有限元求解算法 |
| 3.4.1 隐式解法 |
| 3.4.2 显式解法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 低应力条件下混凝土超声波三维数值模拟 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 数值建模过程简介 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 赋予材料参数值 |
| 4.2.3 边界条件设置 |
| 4.2.4 网格划分 |
| 4.2.5 激发点加载 |
| 4.2.6 接收点设置 |
| 4.2.7 数据提取 |
| 4.3 无损伤混凝土中的超声波传播 |
| 4.4 超声波在应力条件下混凝土中的传播 |
| 4.4.1 应力损伤后混凝土的处理方法 |
| 4.4.2 应力损伤后混凝土的有限元模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 混凝土声学参数随应力的变化规律分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 傅里叶变换和声波信号处理 |
| 5.2.1 傅里叶变换及波谱参数 |
| 5.3 小波变换理论与声波信号处理 |
| 5.3.1 小波与小波变换 |
| 5.3.2 声波信号的小波分析 |
| 5.4 应力与混凝土声波参数的相关性 |
| 5.4.1 声速V和应力σ的相关性分析 |
| 5.4.2 首波振幅A和应力σ的相关性分析 |
| 5.4.3 最大振幅(?)_(max)与应力σ的相关性分析 |
| 5.4.4 最大加权主频幅值(?)_(fmax)和应力的相关性分析 |
| 5.4.5 最大加权主频(?)_α和应力σ的相关性分析 |
| 5.4.6 谱面积M和应力σ的相关性分析 |
| 5.4.7 加权谱面积(?)和应力σ的相关性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文着作及取得的科研成果 |
（10）动车组关键板材缺陷的超声检测数值模拟和分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 超声波检测的原理及设备选用 |
| 2.1 超声波的基本概述 |
| 2.2 超声波检测的原理 |
| 2.3 超声波检测设备的选用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超声波检测方法的比选 |
| 3.1 直接接触检测法 |
| 3.2 水浸检测法 |
| 3.3 直接接触检测法和水浸检测法的特点 |
| 3.4 适合动车组超声检测的方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 动车组关键板材的分析及选定 |
| 4.1 动车组车体板材的介绍 |
| 4.1.1 动车组板材的发展现状 |
| 4.1.2 动车组板材的特性 |
| 4.2 动车组板材强度分析 |
| 4.2.1 动车组车体板材强度要求 |
| 4.2.2 动车组板材的许用应力 |
| 4.3 动车组关键板材的选定 |
| 4.3.1 对动车组板材故障数据的分析 |
| 4.3.2 对比并选定关键板材 |
| 4.3.3 动车组关键板材故障的原因分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 关键板材缺陷超声检测的数值模拟 |
| 5.1 关键板材的模型建立 |
| 5.2 有限元方法的运用 |
| 5.3 关键板材有限元法的流程分析 |
| 5.4 通过ANSYS对关键板材进行数值模拟 |
| 5.4.1 有限元模型的建立 |
| 5.4.2 对数值模拟检测结果及验证 |
| 5.4.3 缺陷深度仿真结果的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、用超声波精确判断材料裂纹（论文参考文献）
- [1]亚包晶高压锅炉管钢凝固特性与固态相变研究[D]. 李亚强. 北京科技大学, 2021
- [2]研磨石英玻璃亚表面损伤的偏振激光共聚焦检测方法研究[D]. 马浩. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]超临界锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮生长剥落机理的研究[D]. 孙利. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征[D]. 周昱程. 北京科技大学, 2021(08)
- [5]超声检测中仪器校准优化与缺陷定量评估方法研究[D]. 蔡智会. 浙江工业大学, 2020(02)
- [6]印刷机齿轮压电涂层表面电极的电学性能分析及信号监测[D]. 王霞. 西安理工大学, 2020(01)
- [7]水工混凝土损伤演化试验研究[D]. 韩宾. 重庆交通大学, 2019(05)
- [8]基于电磁声效应的新型涡流检测技术[D]. 孙起升. 厦门大学, 2019(09)
- [9]低应力条件下混凝土超声传播特性的三维数值模拟研究[D]. 王菲. 重庆交通大学, 2019(06)
- [10]动车组关键板材缺陷的超声检测数值模拟和分析[D]. 毛琦. 西南科技大学, 2019(02)