基于DCPD和PEC的金属材料缝状缺陷无损检测方法研究

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大型金属装备由于工作环境恶劣而产生裂纹常导致安全事故，因此对其关键部件实施结构健康评估具有重大意义。但目前的研究还存在以下问题：针对缺陷检测的研究集中于单缺陷检测，而对更符合工程实际的多缺陷全局金属材料缺乏关注；单一的无损检测方式由于其特征信号单一，不能对大型金属构件实行全局健康状态的定量检测。缝状缺陷是处于人工缺陷和自然裂纹之间的一个过渡研究形式，因此本文以金属构件中多缝状缺陷为研究对象，对金属构件中多缝状缺陷的定量无损自动化检测方法进行研究。
　　无损检测技术是结构健康监测的有效手段之一，电势降技术由于其能量分布于被测试件全局部位，较易实现对金属材料全局缺陷定位检测；脉冲涡流技术由于其频谱丰富，响应速度快，对缺陷定量检测具有独特优势；电势降法与涡流法同属无损检测中的电磁无损检测方法，容易实现自动化集成。因此，本论文基于电势降技术和脉冲涡流检测技术，在以下几个方面展开研究：
　　（1）电势降缺陷位置识别研究。建立了直流电势降和交流电势降的有限元仿真模型，并分析缺陷尺寸、位置、测点数等因素对电势降输出信号的影响，为确定实验方案提供参考；搭建电势降检测实验平台，并基于数字电导率仪提高实验精度，与仿真结果相互验证，最终提出了基于电势降技术的金属材料全局缺陷定位检测方法。
　　（2）脉冲涡流定量无损检测方法研究。一方面建立了含有缝状缺陷的脉冲涡流检测系统的数值计算模型，并从分网、边界条件设置等方面优化模型；另一方面搭建脉冲涡流检测缝状缺陷实验平台并评估其检测能力。从仿真和实验角度，提出脉冲涡流检测中电磁信号与缝状缺陷深度尺寸的关系模型，基于此提出缝状缺陷的定量无损检测方法。
　　（3）电势降与脉冲涡流技术集成方法研究。基于VB语言设计了电势降子系统与脉冲涡流子系统接口，并编写相应的运动控制程序，从而完成电势降-脉冲涡流集成无损检测系统；基于该系统对7075铝合金材料缝状缺陷实施定位定量检测，并分析其误差原因，提出减小误差的解决方案。

著录项

作者
彭友华;
展开▼
作者单位

电子科技大学;

展开▼
授予单位电子科技大学;
学科机械工程
授予学位硕士
导师姓名于亚婷;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类无损探伤;金属材料;
关键词
脉冲涡流技术; 无损检测; 缝状缺陷; 金属材料;

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