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公开(公告)号：CN116256091A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310076580.1
申请日：2023-01-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01L1/25
摘要： 一种基于步进差分声时差的空耦超声高空间分辨率应力测量方法。根据倾角组装测量装置；设置激励空耦超声换能器与接收空耦换能器的使Lamb波的传播距离为L0，测量此时的声时差TL0并代入利用标定的应力系数K1,L0获得L0段的平均应力σL0；保持激励空耦超声换能器位置不变，采用步进方式使接收空耦超声换能器移动ΔL，使Lamb波的传播距离增加至L；使L＝L0+ΔL；Lamb波的传播距离为L的应力系数为K1,L＝L/L0·K1,L0；获得L段的平均应力σL；通过σL0、σL以及ΔL段的应力值σΔL的关系得到。用以解决空耦超声Lamb波应力测量方法存在测量精度与空间分辨率的矛盾问题及耦合材料对待测件带来的二次污染问题。
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公开(公告)号：CN115494160A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211007605.4
申请日：2022-08-22
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种相控阵空气耦合换能器及其平面应力超声测量方法和装置，属于超声检测技术领域。解决单晶元的接触式超声换能器测量方向仅由一个传播路径获得声时差信息来得到应力分量，影响平面应力测量准确性的问题。所述方法包括：接收激励信号的换能器信号将激励信号传输至压电陶瓷，转化为声信号传至待测件，声信号在待测件产生LCR波；待测件发送回波信号至接收响应信号的换能器，并转化为响应信号传输至接收响应信号的信号连接端；根据LCR波和响应信号通过数据处理获取声时差；调节换能器角度，重复上述操作，获取其余两个对应测量方向的声时差；根据莫尔圆应力理论和三个方向的应力完成待测件待测区域的平面应力测量。适用于应力检测领域。
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公开(公告)号：CN114062506B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202111249464.2
申请日：2021-10-26
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明是一种基于非共线混频技术的空气耦合超声损伤成像系统及其成像方法。本发明所述系统包括：超声非线性测试系统、示波器、第一负载、第二负载、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一激励空耦换能器、第二激励空耦换能器、接收空耦换能器、放大器和计算机；本发明采用非接触式空耦超声检测技术，避免了传统接触式检测的一些限制因素，对复杂的几何构件也有良好的适应能力。本发明利用非共线混频技术，通过改变激励与接收空耦换能器角度与位置实现不同空间位置的微损伤检测成像，具有空间选择、波形转换、频率可选、方向可控等明显优势。
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公开(公告)号：CN115494160B
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202211007605.4
申请日：2022-08-22
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种相控阵空气耦合换能器及其平面应力超声测量方法和装置，属于超声检测技术领域。解决单晶元的接触式超声换能器测量方向仅由一个传播路径获得声时差信息来得到应力分量，影响平面应力测量准确性的问题。所述方法包括：接收激励信号的换能器信号将激励信号传输至压电陶瓷，转化为声信号传至待测件，声信号在待测件产生LCR波；待测件发送回波信号至接收响应信号的换能器，并转化为响应信号传输至接收响应信号的信号连接端；根据LCR波和响应信号通过数据处理获取声时差；调节换能器角度，重复上述操作，获取其余两个对应测量方向的声时差；根据莫尔圆应力理论和三个方向的应力完成待测件待测区域的平面应力测量。适用于应力检测领域。
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公开(公告)号：CN116256091B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310076580.1
申请日：2023-01-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01L1/25
摘要： 一种基于步进差分声时差的空耦超声高空间分辨率应力测量方法。根据倾角组装测量装置；设置激励空耦超声换能器与接收空耦换能器的使Lamb波的传播距离为L0，测量此时的声时差TL0并代入利用标定的应力系数K1,L0获得L0段的平均应力σL0；保持激励空耦超声换能器位置不变，采用步进方式使接收空耦超声换能器移动ΔL，使Lamb波的传播距离增加至L；使L＝L0+ΔL；Lamb波的传播距离为L的应力系数为K1,L＝L/L0·K1,L0；获得L段的平均应力σL；通过σL0、σL以及ΔL段的应力值σΔL的关系得到。用以解决空耦超声Lamb波应力测量方法存在测量精度与空间分辨率的矛盾问题及耦合材料对待测件带来的二次污染问题。
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公开(公告)号：CN115615591B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202210980454.4
申请日：2022-08-16
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种多晶元空气耦合换能器及其平面应力超声测量方法、计算机和储存介质，涉及超声检测技术领域。解决传统平面应力测量方法多采用一对接触式超声换能器通过至少变换3个不同测量方向，获得3个测量方向的声时差等信息来计算求得平面应力，操作过于复杂的，且耦合剂会影响平面应力测量准确性的问题。所述方法包括：激励信号发送端向待测件发射通过多晶元空气耦合换能器晶元的超声波；激励信号接收端接收待测件通过多晶元空气耦合换能器对应晶元返回的回波；根据所述超声波和回波通过数据处理获取Lamb波的声时差；根据Lamb波的声时差获取第一主应力、第二主应力、第一主应力与正交各向异性复合材料纤维方向夹角。适用于平面应力检测领域。
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公开(公告)号：CN114994177B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202210581467.4
申请日：2022-05-26
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 复合板材超声缺陷检测方法及装置和复合板材，涉及超声缺陷检测领域。针对现有技术中空气耦合超声同侧检测方法存在快速检测与检测精度相互矛盾的问题，本发明提供的技术方案为：超声缺陷检测方法，应用于待测复合板材料，所述的方法包括：采集复合板材料上的Lamb波信号；选定待测复合板材料上相互正交的两个线性方向作为步进扫描的方向；采用超声检测的方式沿所述的步进扫描的方向以预设步长K进行检测；采集复合板材料上的Lamb波信号。通过所述的Lamb波信号获取缺陷指标DI；扫描区域的每个成像点定义虚拟合成孔径；通过所述的虚拟合成孔径和缺陷指标DI获取缺陷位置。适于复合板材料的缺陷检测应用中。
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公开(公告)号：CN113899487B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202111037497.0
申请日：2021-09-06
IPC分类号： G01L5/173
摘要： 本发明公开了一种空间三维残余应力超声检测方法，属于超声检测技术领域。步骤一、推导三向应力状态下声弹性方程；步骤二、根据所述三向应力状态下声弹性方程，确定空间三维残余应力超声检测方案。本发明通过理论推导得到三向应力状态下的声弹性方程，并基于此进一步得到了三维空间残余应力的检测方案。本发明提出的三维空间残余应力的检测方法，操作简单，成本较低，具有可行性，解决了现有传统残余应力只能实现单轴或平面检测的不足。同时也为后续三维空间残余应力检测的进一步研究提供了一定的想法与方向。
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公开(公告)号：CN114061805A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111255410.7
申请日：2021-10-27
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01L1/25
摘要： 一种用于纤维增强复合材料的空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法、系统及装置，属于超声应力检测领域。传统非线性超声应力检测存在系统误差且特殊的纤维材料应力检测导致材料结构和性能被破坏。本发明所述的空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法，包括：根据处理待测纤维增强复合材料获得纯净Lamb波模态，所述纯净的Lamb波包含对称模态S0和反对称模态A0；根据频散曲线确定反对称模态A0群速度，根据反对称A0模态进行空耦超声检测；空耦超声检测待测纤维增强复合材料，获得待测纤维增强复合材料试样相对非线性系数，即获得待测纤维增强复合材料试样实现应力表征。本发明消除了耦合剂的影响，增强了纤维增强复合材料应力检测的灵活性，提高了检测效率。
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公开(公告)号：CN114061804A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111249473.1
申请日：2021-10-26
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01L1/25
摘要： 本发明是一种基于共线混频技术的空气耦合超声应力检测系统及其检测方法。本发明所述系统包括：超声非线性测试系统、示波器、负载、低通滤波器、激励空耦换能器、接收空耦换能器、放大器和计算机；本发明采用非接触式无损检测技术，避免了传统接触式检测的一些限制因素，对复杂的几何构件也有良好的适应能力。本发明利用共线混频技术，根据数据融合理论利用差频非线性系数及和频非线性系数定义综合系数因子实现待测件应力的有效表征，消除差频非线性系数与和频非线性系数之间存在的冗余，加强互补性，改善待测件应力表征的可靠性。
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