一种基于时间反转及多径效应的一维构件应力波无损探伤方法技术

本发明专利技术属于构件无损检测和信号处理领域，具体涉及一种基于时间反转及多径效应的一维构件应力波无损探伤方法。本发明专利技术包括：(1)在发射元处向钢杆内发射高频高斯一阶导数脉冲信号；(2)确定信道的系统响应，接收元接收的回波是具有不同的幅值和时间延迟的信号的叠加；(3)选择反转时间T，在时域上在时间[0，T]内对首次接收回波进行时间反转处理；(4)将时间反转处理后的信号作为激励再次由发射元发射入钢杆。本发明专利技术相比于其他一维构件的无损探伤方法，应用时间反转解决了由于一维构件封闭空间和单端传感器限制条件下，由于复杂的多径效应产生的信号混叠与失真，可以在损伤处形成显著的聚焦场，使构件中的损伤可以被清晰检测出来。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于构件无损检测和信号处理领域，具体涉及一种基于时间反转及多径效 应的一维构件应力波无损探伤方法。
技术介绍
无损探测是现代工程检测技术中最重要的方法。近年来，应用时间反转方法进行 固体材料损伤检测成为无损探测的一个新的研宄方向。时间反转是将光学中的相位共轭引 入到声学中的一种方法，该理论在超声体波领域得到很大发展。时反技术的四十余年的研 宄主要应用于水声声学领域，大量实验已验证时反镜可用于复杂海洋环境下的目标检测及 定位。 目前，时间反转方法在固体损伤探测领域的大量研宄仍集中于反射情况简单的板 材结构和薄壁管道。一维构件属于封闭的双边界空间，应力波在其中的传输规律复杂，并且 存在多种反射成分。因此，应用现有技术解决一维构件无损探测存在以下问题：一是现有 的时反探伤研宄大多采用传感器阵列，即时反镜的形式。而一维构件受到单端传感器的限 制，导致接收的信号混叠严重；二是目前一维构件损伤探测方法多局限于定性探测，尚缺乏 定量的理论依据。 本专利技术提出了单阵元传感器条件和封闭空间一维构件环境下基于时间反转和多 径效应的应力波无损探伤方法；选取一阶导数高斯脉冲作为探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于时间反转及多径效应的一维构件应力波无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在长度大于直径的钢杆一端放置收发合置传感器发射与接收信号，利用应力波在钢杆中的传播特性，在发射元处向钢杆内发射高频高斯一阶导数脉冲信号，在传播过程中经过边界的反射产生的横波和纵波，每次反射伴随发生横波和纵波的转换；s(t)为收发合置传感器发射的高频高斯一阶导数脉冲信号，λ和μ为拉密常数，为拉普拉斯算符，在发射元向钢杆中发射脉冲激励后，钢杆中的应力波传播为：(λ+μ)·▿▿p(r,t)+μ▿2p(r,t)-ρ&PartialD...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康维新，高爽，李敬德，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23