基于電磁超聲Lamb波層析成像的板材缺陷檢測(cè)研究.pdf

1、板材是工業(yè)基礎(chǔ)原材料，在石油化工、航天工業(yè)、交通運(yùn)輸工業(yè)中被大量使用，但板材在制造加工運(yùn)輸使用過程，難免會(huì)因?yàn)橥饬D壓碰撞產(chǎn)生凹坑、外部環(huán)境的腐蝕氧化產(chǎn)生腐蝕區(qū)域等缺陷。電磁超聲技術(shù)是一種檢測(cè)板材缺陷的有效方法。相較于壓電超聲技術(shù)，電磁超聲技術(shù)非接觸、無需耦合劑、檢測(cè)范圍更廣、檢測(cè)精度更高。在現(xiàn)代工業(yè)的無損檢測(cè)應(yīng)用中，檢測(cè)要求已不只是簡(jiǎn)單地確定缺陷是否存在，還要進(jìn)一步確定缺陷的尺寸、深度等信息，及時(shí)獲取缺陷在板材厚度方向的輪廓信息，對(duì)于

2、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)板材健康狀況至關(guān)重要。電磁超聲Lamb波層析成像技術(shù)結(jié)合了電磁超聲技術(shù)與Lamb波層析成像技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于提升板材檢測(cè)水平具有重要意義。
　　本文分析了電磁超聲Lamb波的工作機(jī)理，研究了Lamb波的多模式和頻散特性，根據(jù) Lamb波的激發(fā)曲線確定了電磁超聲換能器的工作點(diǎn)，提出了用于板材Lamb波層析成像的新型電磁超聲換能器設(shè)計(jì)方法，包括基于結(jié)構(gòu)場(chǎng)仿真分析的線圈參數(shù)設(shè)計(jì)和基于靜磁場(chǎng)仿真分析的磁鐵設(shè)計(jì)。
　　研究了

3、電磁超聲Lamb波層析成像的原理，采用雙跨孔掃描技術(shù)獲取板狀結(jié)構(gòu)中Lamb波的走時(shí)信息。研究了電磁超聲Lamb波層析成像的正演算法和反演算法，分析了不同迭代重建算法的特點(diǎn)，確定了基于聯(lián)合迭代重建算法的電磁超聲Lamb波層析成像方法，分析了各種因素對(duì)電磁超聲Lamb波層析成像效果的影響。
　　研制了用于板材缺陷檢測(cè)的電磁超聲Lamb波層析成像的實(shí)驗(yàn)裝置。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置的硬件電路以完成Lamb波發(fā)射接收和信號(hào)的數(shù)據(jù)采集顯示，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)