北京市教委资助项目(KM201010005003)
- 作品数：9 被引量：92H指数：6
- 相关作者：何存富吴斌刘增华颉小东李昱昊更多>>
- 相关机构：北京工业大学香港城市大学浙江省交通运输厅更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市教委资助项目北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术机械工程金属学及工艺更多>>
- 板状结构中基于Lamb波单模态的缺陷成像试验研究被引量：39
- 2014年
- Lamb波技术非常适于板类结构的各种缺陷检测。为了得到模态较为单一的Lamb波,使得接收信号更具有解释性,缺陷更容易识别,该文中在板上下表面的相同位置分别布置压电传感器阵列,采用同一位置上下表面的双压电片同相或反相激励,激励出单一S0或A0模态。运用这种单模态的Lamb波激励方式对板中缺陷进行检测,结合椭圆成像算法与数据融合方法对压电传感器阵列接收到的多组信号进行缺陷成像。该方法有效的实现了板中缺陷的二维成像定位,检测出人工缺陷,并提高了缺陷的可识别能力和定位精度。
- 刘增华徐营赞何存富吴斌
- 关键词：LAMB波椭圆成像数据融合
- 钢花管中低频纵向超声导波传播特性的试验研究被引量：4
- 2012年
- 钢花管是管棚支护结构中的核心承力构件。将超声导波技术应用于钢花管的无损检测显得十分重要。首先优化选取了适用于钢花管检测的压电陶瓷片尺寸以及激励频率为30kHz的L(0,2)模态。为研究钢花管管体上的孔对低频纵向超声导波检测能力的影响,试验研究了钢花管孔数与检测信号特征之间的变化关系。结果表明:钢花管孔数的增加对频率为30kHz的L(0,2)模态回波信号幅值几乎没有影响,表明低频纵向超声导波具有对长距离钢花管无损检测的潜力;而频率为30kHz的L(0,2)模态的群速度随钢花管管体中孔的增加呈线性下降的趋势。该研究结果为基于低频超声导波技术的钢花管无损检测奠定了一定的基础。
- 吴斌颉小东李昱昊刘增华何存富谢伟达
- 关键词：超声导波钢花管群速度
- 钢花管中低频纵向导波模态传播特性的数值仿真被引量：6
- 2012年
- 钢花管是管棚超前支护中的核心承力构件.采用有限元仿真分析了低频纵向导波模态在钢花管中的传播特性和检测能力.建立带注浆小孔的钢花管中低频纵向导波模态传播的有限元模型.选取频率30kHz的L(0,2)模态用于钢花管检测.当注浆小孔直径为10mm时,孔数的变化对频率30kHz的L(0,2)模态第一次和第二次端面回波信号幅值影响较小.但随着孔数增加,该模态的群速度呈线性下降,每增加1个孔,该模态的群速度下降0.76m/s.研究孔数不变时孔径对频率30kHz的L(0,2)模态传播能力和传播速度的影响,结果显示孔径变化对该模态的能量传播影响较小.孔数和孔径对端面回波幅值影响较小,表明低频纵向超声导波具有对钢花管进行长距离检测的潜力.然而,随着孔径的增加,该模态的群速度也逐渐下降,但下降幅度不一致.研究结果为将低频纵向模态应用于钢花管结构的无损检测奠定了一定的基础.
- 吴斌颉小东谢伟达李昱昊刘增华何存富
- 关键词：钢花管孔径数值仿真
- 高阶纵向超声导波在钢绞线缺陷检测中的应用研究被引量：12
- 2011年
- 为了实现对钢绞线的主动健康监测,采用安装在结构外表面上的磁致伸缩传感器激励和接收高阶纵向超声导波,优化各种参数以用于缺陷的识别和评估。实验选取经Hanning窗调制的正弦脉冲信号在7芯钢绞线中激励中心频率0.86MHz的高阶纵向超声导波L(0,2)模态,用于在两根钢绞线外围钢丝和中心钢丝中人工缺陷的检测。实验分析了L(0,2)模态对不同钢丝中的缺陷敏感程度,并进一步研究了缺陷深度和激励信号周期数对接收到的导波信号幅度的影响。实验结果表明,利用磁致伸缩传感器激励频率0.86MHz的L(0,2)模态可以用于钢绞线中的缺陷检测,对钢绞线外围钢丝的检测能力优于中心钢丝,并且缺陷回波的幅度可实现对缺陷大小的表征。同时,激励信号周期数的优化对高阶纵向超声导波用于钢绞线的缺陷检测显得十分重要。
- 刘增华赵继辰吴斌何存富
- 关键词：超声导波钢绞线
- 基于神经网络的超声导波钢杆缺陷识别被引量：8
- 2013年
- 利用基于BP神经网络的缺陷识别算法,从不同实验条件下获得的信号样本中抽取特征量,对钢杆中不同深度和位置的径向裂纹进行了识别。首先,采用频率为235kHz激励轴对称纵向模态导波对钢杆中的径向裂纹进行了检测。实验表明,在235kHz时获得的超声导波信号含较单一的L(0,2)模态,避免了用L(0,1)模态检测小尺寸缺陷时检测能力较弱的问题,又减少了用轴对称纵向高阶模态检测缺陷时模态较多不易分辨缺陷回波的现象。其次,利用算法对钢杆中的径向裂纹进行识别。结果表明,在已有实验样本数下,缺陷识别算法从整体上很好地识别不同深度和位置的裂纹,识别正确率稳定在87%。
- 吴斌齐文博何存富周进节
- 关键词：超声导波钢杆特征量BP神经网络
- 基于ZigBee技术的多点应变监测系统设计被引量：6
- 2013年
- 针对路桥、隧道的施工与应用中的检测需求,开发了一种基于ZigBee无线通信技术的多点应变监测系统,避免了有线监测技术带来的费用昂贵、安装不便、布线繁琐等问题。该系统包括一个协调器设备、多个路由设备和终端设备。每个终端设备可以采集至少两个应变值,并将采集到的应变值通过CC2530芯片进行无线发送。路由设备起到中继的作用,接收并转发终端设备的数据到协调器设备。协调器设备再将接收到的数据通过RS232串口传输到用LabVIEW编写的电脑监测软件上进行数据的实时显示。测试结果表明,该研制的无线应变监测系统能够对应变值进行实时、无线监测,满足路桥、隧道方面的检测要求。
- 龚一朋李子明王泽林干啸洪刘增华何存富
- 关键词：数据采集ZIGBEE协议无线传感网络LABVIEW
- 基于虚拟时间反转法的便携集成式超声导波检测系统软件开发被引量：3
- 2015年
- 时间反转法是无损检测领域中十分常用的信号操作方法之一。该方法能够实现信号在缺陷位置处的自适应聚焦,使缺陷波包幅值增强,波形便于识别。以虚拟时间反转代替传统时间反转,在实现传统时间反转功能的前提下,减少检测系统中仪器的使用并降低其操作难度。以LabVIEW为平台编写软件,采用事件驱动的状态机来架构软件,外接硬件设备搭建的基于虚拟时间反转法的便携集成式超声导波检测平台,能够实现软件对于仪器的精确控制,实现信号的激励和接收、时间反转运算、信号重构以及DI值计算。在3 mm厚的铝板上进行了基于时间反转法的缺陷检测实验,验证了本软件的可行性。
- 刘增华董拓灿张易农何存富吴斌
- 关键词：无损检测LABVIEW仪器控制软件开发
- 锚固条件下矿用锚索中纵向导波传播特性的实验研究被引量：2
- 2014年
- 实验研究了矿用锚索的锚固段长度对纵向超声导波L(0,1)模态的衰减与群速度的影响。首先,通过简化为细直杆的钢丝中纵向超声导波的频散曲线分析了无锚固矿用锚索中该模态的传播特性。然后采用厚度振动型压电陶瓷片在水泥锚固条件下的矿用锚索中进行穿透法的实验,得出频段20-500 kHz内L(0,1)模态的幅值,确定了该压电陶瓷片对水泥锚固条件下的锚固矿用锚索的最佳导波检测频率为280 kHz。在此基础上,研究了280 kHz附近频率点下L(0,1)模态的幅值与群速度随水泥锚固段长度增加的变化规律。最后,对矿用树脂锚固条件下的矿用锚索进行了穿透法的实验,该实验结果与水泥锚固条件下的锚固矿用锚索的实验结果相符合。这些实验为利用纵向超声导波测量锚固条件下矿用锚索的长度奠定了基础。
- 吴斌方舟刘增华何存富
- 关键词：超声导波纵向模态群速度
- 厚壁管道周向导波检测技术实验研究被引量：16
- 2011年
- 厚壁管道是火电机组四大管道系统的核心部件,将超声导波技术应用于厚壁管道的无损检测显得十分重要。首先确定厚壁管道检测的激励方式,优化选取适合厚壁管道检测的0.5MHz探头和楔形块角度为60°的斜探头组合。通过改变斜探头与外壁轴向缺陷之间周向距离,在一定范围内仍可检测到缺陷回波,且接收到的周向回波幅值变化不大,表明周向导波具有对厚壁管道进行无损检测的潜力。将斜探头激励位置轴向平移20mm,使斜探头周向激励恰好不能覆盖轴向缺陷,则缺陷不能检测,得出周向导波在厚壁管道周向传播时具有指向性。该研究结果为研究厚壁管道中周向导波传播特性研究,以及利用周向导波技术对厚壁管道进行无损检测奠定了一定的基础。
- 吴斌颉小东刘增华何存富
- 关键词：周向导波厚壁管道指向性无损检测
