基于PECT-EMAT复合检测方法的铁磁性材料的复合缺陷检测

铁磁性材料在现代能源工业设备关键结构上广泛应用。一些关键部位由于生产、使用时产生的拉应力状态及环境影响，易萌生表面应力腐蚀裂纹，同时在弯管或焊缝处经长期冲蚀也可能出现内部局部减薄缺陷，对工业设备结构的安全可靠性构成了严重的威胁。本研究提出并开发了基于脉冲涡流-电磁超声复合电磁无损检测方法来检测铁磁性试件的表面裂纹和底部减薄缺陷。并开发了基于频谱滤波的信号分离方法，成功提取出复合检测中的脉冲涡流信号和电磁超声信号。实验结果表明，其中脉冲涡流信号可以有效检测试件的表面裂纹，电磁超声信号可以很好地定量试件底部减薄缺陷的残余厚度。由此可见，本研究开发的新型方法可以同时检测试件上下表面两种类型的缺陷，具有明显的优势。     

消息与动态 (七)

电涡流式位移振幅测量仪由电涡流传感器、前置器、指示仪和连接电缆所组成.电涡流传感器是一只固定于框架上的扁平线圈,它与一个电容并联,构成并联谐振回路.在前置器高频讯号的激励下、线圈产生高频交变磁场.由于磁场的作     

消息与动态

电涡流式位移振幅测量仪由电涡流传感器、前置器、指示仪和连接电缆所组成.电涡流传感器是一只固定于框架上的扁平线圈,它与一个电容并联,构成并联谐振回路.在前置器高频讯号的激励下、线圈产生高频交变磁场.由于磁场的作     

消息与动态 (七)

电涡流式位移振幅测量仪由电涡流传感器、前置器、指示仪和连接电缆所组成.电涡流传感器是一只固定于框架上的扁平线圈,它与一个电容并联,构成并联谐振回路.在前置器高频讯号的激励下、线圈产生高频交变磁场.由于磁场的作     

涡流无损检测温度影响研究

增材制造是一种先进的金属制备方法，能够极大满足个性化的制造需求。制造过程中由于工艺原因可能会出现裂纹等典型缺陷。涡流无损检测对于增材制造结构件的裂纹缺陷是一种潜在的有效评价手段。在增材制造过程中，构件残余热会影响检测效果，需要开发抑制温度影响的涡流信号处理方法。基于以上背景，本研究开展了以下工作：(1)对涡流检测信号受温度影响的机理进行了详细分析，包括涡流检测信号温漂的影响因素以及这些因素随温度的变化规律。(2)基于数值计算验证了涡流检测信号的温漂规律。(3)搭建了涡流检测实验平台，通过该平台进行实验发现，待测导体温度越高缺陷信号越小。(4)针对自激自检探头信号温漂难题，设计了双探头差动补偿形式，开发了涡流信号间接差分信号处理方法。(5)使用上述差动补偿形式和信号处理方法，达到了减弱涡流信号漂移、提高涡流信号信噪比的目的。     

无损检测系列讲座 第三讲 磁无损检测和评估

1 前言磁粉探伤技术以及相应的商品仪器虽然早已通行,但是磁无损评估(MNDE)与超声或涡流等其它无损评估(NDE)方法比较,仍然是一种有待发展的新技术,正在开拓—些全新方法。目前有些重要检测问题,如钢材残余应力和疲劳损伤,用其它技术已突出地显现出局限性来,因此,磁法的应用前景,现在受到了人们的注意.     

基于数字图像的分离式霍普金森压杆实验中试件应变及两端应力的同步测量法

本文提出一种基于高速摄像和数字图像相关方法(DIC)的分离式Hopkinson压杆(SHPB)测量技术,从而实现试件应变和两端应力的同步测量。即在与试件接触的输入输出杆两端制作散斑,通过高速摄像获取SHPB实验过程中的散斑变形图像,由DIC测得各时刻试件的应变、输入输出杆端的应变(可直接换算为试件两端的应力)。由于试件和杆端的应变都是从同一张高速摄影的图像上分析得到的,因此它们是同步的。应用该方法对钢纤维混凝土试件的SHPB试验进行了测量,测量结果与传统应变片测量结果吻合,验证了该方法的可行性。该技术不仅实现了SHPB实验中试件应变和应力的同步测量,还将有助于直接检验各材料在SHPB实验中试件两端的力在实验过程中是否平衡。     

用电子散斑干涉法进行结构内部微小缺陷检测的研究

本文应用电子散斑干涉法和相移技术对结构内部缺陷测试进行了试验研究,研究中采用气压加载,获得了相同气压载荷作用下不同试件的变形图,由此计算得到的结果表明,有缺陷的试件和无缺陷的试件在相同的气压载荷作用下变形不同,同时,相同载荷作用下,缺陷尺寸不同时,试件的变形不同.该试验证明了电子散斑干涉法在研究结构内部缺陷在气压载荷作用下的微小变形的有效性,进一步对缺陷影响的定量研究将为预知缺陷的尺寸及位置,结构的安全和检测提供帮助,同时将该方法应用进一步的推广和改进,将为结构无损检测提供依据.     

铁磁材料单向应力无损检测实验研究

传统的四磁极磁测应力传感器不仅存在结构对称性差异,而且其难以保障检测输出信号零点值为零.引入标准补偿试件平衡待测试件的工况误差,实现环境变量的自动补偿;采取检测线圈同相串联接法,以线圈连接中间接点与电位器滑动点间的电压信号作输出,使零点值可调.实验结果表明,该方法实现了对电路零点值的准确调节,而且传感器的输出特性与理论推导结果呈线性吻合.因此,该传感器可以实现铁磁材料单向应力测试.     

爆炸载荷下非透明介质断裂的焦散线实验方法

首次把焦散线实验方法应用于非透明介质在爆炸载荷作用下的断裂问题的研究.在采用DDGS-Ⅱ型多火花式高速摄影和反射式焦散线光路系统基础上,改进了镜面移植的试件加工方法,实现了较大面积的镜面移植;设计了可多角度调节的爆炸加载架,引进切槽控制爆破技术,满足了爆生裂纹穿过镜面区的要求和摄影记录测量要求.并应用该实验方法,进行了两种非透明介质(人造石和PVC)爆炸致裂的焦散线实验,得到爆生裂纹在人造石和PVC试件扩展过程中不同时刻的焦散线照片,分析了人造石试件中爆生裂纹的运动学和力学行为特征.爆炸加载反射式焦散线实验方法拓展了焦散线实验的应用范畴,为研究非透明介质的爆炸动态断裂问题提供了方法.     

基于光纤光栅传感器的玻璃纤维复合材料层间应变测试的实验分析

通过对内埋未封装光纤光栅传感器(Fiber Bragg Grating,FBG)的玻璃纤维增强复合材料进行力学实验分析,得到不同试件层间的应变曲线与试件断面的微观截面图.探讨了玻璃纤维复合材料固化过程中温度和压力对FBG传感器的传感性能的影响,深入分析了FBG传感器与玻璃纤维复合材料的融合度以及弯曲实验中FBG传感器检测精度.在试件三点弯曲实验中,与传统电测方法不同,应用新型未封装FBG传感器进行复合材料的层间应变测量,得到的层间应变与载荷数据,拟合直线的线性相关系数均在0.99以上,并且传感器在监测不同试件同一层的层间应变的相对误差不超过5％.为应用FBG传感器检测实际的复合材料构件内部应变以及形成FBG传感网络损伤监测系统提供了实验基础.     

大型容器不锈钢衬厚度多频涡流无损评价方法

提出了一种基于多频涡流检测技术的大型容器不锈钢衬的厚度无损评价方法,并开发了相应的实验系统,利用检测实验进行了有效性验证。所提方法基于多频涡流检测技术原理,利用互感型涡流检测探头,基于新的信号特征量采用标定曲线方法实现了钢衬厚度的有效定量无损评价。具体过程为:利用已知厚度的钢衬标定试样,在给定激励频率情况下,基于所提多频涡流信号特征量建立了钢衬厚度-信号特征量标定关系曲线;对实际检测对象待测点利用相同实验条件获取了多频涡流检测信号并提取特征量;基于标定曲线和检测信号特征量求取了钢衬厚度值。检测评价实验表明,本方法可对1.0mm～4.0mm以内的大型容器钢衬厚度进行有效评价。     

利用红外热像技术快速预测材料的S-N曲线

研究材料疲劳一般采用试验的方法,但试验周期长, 所需试验试件和费用多,一直以来都是材料疲劳试验难以克服的困难,人们一直在探寻能快速得到材料疲劳性能的方法.本文在前人研究的基础上,采用红外热像技术,确定了材料的疲劳极限,并在"同种试件疲劳破坏消耗的塑性功不变"的假设下,通过建立塑性温升、热耗散、塑性功之间的关系给出了试件疲劳寿命的计算公式.由此经过简单的试验,理论上用一根试件,试验几个小时就可以快速确定材料的疲劳寿命,给出材料的S-N曲线.     

混凝土断裂韧性的研究

早在1961年,Kaplan 就采用梁试件测量了混凝土的 K_(IC)和 G_(?).以后,许多作者采用各种不同方法和不同型式的试件,研究了混凝土的断裂韧性.有的作者已将 K_C 或 G_C 作为混凝土的力学指标,应用于混凝土和钢筋混凝土结构的分析中.但是,由于混凝土的非均质 ...     

基于数字图像相关方法对冲击载荷下泡沫铝全场变形过程的测试

应用分离式霍普金森压杆(以下简称SHPB)和高速摄影装置研究了冲击载荷下泡沫铝试件全场变形的测量方法。使用SHPB对泡沫铝试件进行冲击压缩实验,同时用高速摄影装置对实验过程进行全程跟踪拍摄。将得到的高速摄影图像采用数字图像相关方法进行分析,由此可得到冲击压缩过程中泡沫铝试件全场应变的分布和变化规律。此研究揭示了冲击载荷下泡沫铝试件局部化变形的发展过程,为研究泡沫铝在不同冲击载荷下不同变形模式的内在机制提供了新的可靠的方法。     

小尺寸低碳钢试件吕德斯效应的三维数字图像相关测量

吕德斯效应是多种金属和合金材料由于屈服阶段的不均匀变形而在材料表面产生条带状褶皱的现象,它会使冲压件表面质量降低.为了防止它的出现,对吕德斯效应进行研究变得非常重要.采用小视场(15 mm×15 mm)下三维数字图像相关方法对小尺寸低碳钢试件在单轴拉伸载荷作用下的变形场进行测量,实际观测了小尺寸试件的吕德斯效应,结合理论模型解释了其形成机理,并分析了吕德斯带传播过程中应变及应变率的变化规律.实验研究表明,运用三维数字图像相关方法测量试件表面变形场,实现了对小尺寸低碳钢试件的吕德斯带演化过程以及颈缩、断裂等细观力学行为的观测,该方法是研究材料变形细观机理的一种有效测量手段.     

MEASUREMENT OF LÜDERS BAND IN SMALL SIZE LOW CARBON STEEL SPECIMEN BY 3D DIGITAL IMAGE CORRELATION METHOD

吕德斯效应是多种金属和合金材料由于屈服阶段的不均匀变形而在材料表面产生条带状褶皱的现象,它会使冲压件表面质量降低. 为了防止它的出现,对吕德斯效应进行研究变得非常重要. 采用小视场(15mm×15 mm)下三维数字图像相关方法对小尺寸低碳钢试件在单轴拉伸载荷作用下的变形场进行测量,实际观测了小尺寸试件的吕德斯效应,结合理论模型解释了其形成机理,并分析了吕德斯带传播过程中应变及应变率的变化规律.实验研究表明,运用三维数字图像相关方法测量试件表面变形场,实现了对小尺寸低碳钢试件的吕德斯带演化过程以及颈缩、断裂等细观力学行为的观测,该方法是研究材料变形细观机理的一种有效测量手段.     

涡流发生器对细长体侧向力的控制研究

细长体在大攻角情况下会出现很大的侧向力. 在10°半顶角细长旋成体头部安置涡流发生器（微型三角翼）,通过调节涡流发生器相对模型轴线的滚转安装角,实现了对大迎角状态下旋成体侧向力的近似比例控制.研究了涡流发生器半展长、后掠角和攻角等参数对侧向力控制效果的影响. 研究发现半展长为6mm、后掠角为45°的涡流发生器具有较好的控制效果,在一系列攻角下均能够实现侧向力的近似比例控制. 由于该机构非常简单,在工程中具有一定的应用前景.      

孔周弹塑性变形与疲劳循环次数的相关性

应用白光散斑相关技术研究了孔周弹塑性变形与疲劳循环次数的相关性,以便探索疲劳寿命的预测方法.疲劳实验在单边带缺口的拉伸板状试件上进行,试件由GH4169材料制成,试件表面上喷涂了白光散斑图.疲劳加载采用0→Pmax→0的循环加载方式,加载波形为正弦波,加载频率为10Hz.实验中,按一定的疲劳循环周次在零载及最大载荷两种状态下停机、采图.应用数字图像相关技术求出孔周附近的残余位移场,并应用逐点最小二乘法求出应变场.实验中获得了一些对于疲劳寿命研究很有意义的结果.     

无损检测系列讲座 第六讲 光学方法用于无损检测

无损检测(NDT)是一门应用技术学科。光学方法和其它超声、射线、磁学等方法相比,应用不很广泛.光学方法的优点是灵敏度高,大多都是非接触式的.缺点是抗环境干扰能力差,分析信息的程序复杂,不利于在工作现场使用.然而,伴随着图像处理系统、计算机系统和纤维光学等新技术的发展。将光学无损检测方法向实用化推进了一大步。在光学方法中,干涉法检测、光学成像检测和红外检测技术等,在 NDT 中发挥越来越大的作用。特别是因激光的出