针对再制造毛坯闭合裂纹检测较困难,采用声发射技术,从仿真和实验两个方面研究裂纹长度和裂纹位置对声发射信号传播特性的影响。根据裂纹中波的传输理论,采用时域有限差方法,仿真两个因素对声信号的影响,实验结果表明,裂纹长度对于信号衰减影响比裂纹位置明显;裂纹长度小于3 mm时信号的能量和幅值衰减系数(分别为-0.28和-0.15)明显大于裂纹长度大于6 mm的信号衰减系数(分别为-1.48和-0.9);裂纹长度为3 mm比裂纹长度为0.5 mm时能量和幅值相对衰减率分别大0.62 d B和0.2 d B,而其比裂纹长度为15 mm的能量和幅值相对衰减分别小14.7 d B和8 d B;裂纹位置的能量相对衰减率位于-6.4^-6.6 d B,幅值相对衰减率位于-1.4^-1.7 d B。实验研究了裂纹长度对声发射信号的影响,得出裂纹长度小于2 mm时的衰减系数明显大于裂纹长度超过6 mm的衰减系数,与仿真结果相符。因此,声发射参数与裂纹长度有明确的对应关系,声发射技术可有效检测再制造毛坯中的裂纹,尤其是长度小于3 mm的微裂纹。
为降低噪声及伪影对水浸B扫成像的影响,提高成像分辨率及对比度,研究了一种适用于水浸检测的有限角度空间复合成像方法。控制不同入射角,实现角域回波信号的采集,采用希尔伯特变换对回波信号进行包络处理,考虑水与工件的声学差异,通过修正渡越时间偏差及折射路径偏差对有限角度内的回波信号进行重构,实现空间复合成像。以钢试块的水浸超声检测为例,对入射角为-7°、-5°、-3°、-1°、0°、1°、3°、5°、7°的回波信号进行空间复合成像,成像结果表明相对于普通B扫查成像,其成像信噪比及对比度噪声比平均分别提高了9.1 d B、5.6 d B,成像横向分辨率平均提高了17.6%,为水浸超声检测提供了一种高精度B扫成像方法。
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