【技术实现步骤摘要】
一种管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法及优化系统
本专利技术属于海上石油工程的无损检测领域，尤其涉及一种管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法及优化系统。
技术介绍
管节点焊缝是钢结构平台中常见的，也是重要的支撑部分，又因其多用于海洋平台中，复杂多变的应力环境(海流)以及较为恶劣的腐蚀环境对结构的稳定性和安全性都提出了比较高的要求，所以定期对其进行检测，评估其服役状态是很有必要的。目前，管节点焊缝的检测由经过专业技能培训的检测人员手动进行，但由于管节点焊缝结构的特殊性，即焊缝截面形状随着位置的改变而不断改变，检测时需要通过取形规获取焊缝外形，手动补图的方式获取检测点所对应的焊缝截面，耗费时间长，导致检测效率低，而由于环境的限制，此种获取截面方法无法在水下进行，导致无法进行管节点焊缝的在役水下检测。对于一些尺寸较小，或是主支管夹角较小的管节点焊缝结构，手动检测的条件下，可能在焊跟等狭窄位置存在不可到达区，影响检测的精度。选择相控阵探头对管节点焊缝进行自动检测，则可以较好的解决以上问题。但对于自动检测，其最大的重点和...
【技术保护点】
1.一种管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法，其特征在于，所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法包括：/n获取检测对象的三维建模和二维变截面数据，基于一定的检测工艺设计标准自动获取单一截面上最佳检测方法；/n获得优化的周向上自动扫查轨迹。/n
【技术特征摘要】
1.一种管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法，其特征在于，所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法包括：
获取检测对象的三维建模和二维变截面数据，基于一定的检测工艺设计标准自动获取单一截面上最佳检测方法；
获得优化的周向上自动扫查轨迹。
2.如权利如权利要求1所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法，其特征在于，所述所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法具体包括：
建立管节点焊缝的三维模型，并获取在不同位置上与焊缝相垂直的截面数据；
通过对于包括扇扫角度范围，声束入射点在内检测工艺参数的随机选取，获得不同工艺参数下声束对于焊缝面积的整体覆盖率和基于声场模拟得到的声束有效覆盖率，并以此为根据选择单一截面上的最佳检测位置；
对于选择出的最优解，进行探头和曲面工件的耦合判断，如果探头底面与工件表面的最大距离超过0.5mm，则舍弃此解选择次优解并再次判断，直到符合探头与曲面工件的耦合需求；
将各个截面上的最佳检测位置转化为三维空间下的最佳扫查位置，各个截面对应的最佳扫查点连接得到周向上的支管扫查轨迹。
3.如权利要求2所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法，其特征在于，所述管节点焊缝的三维模型构建方法包括：
以管节点主管中心轴线为x轴，以主、支管轴线所在平面为xOz面建立空间直角坐标系，根据两管相贯所得相贯线以及空间圆柱体的参数方程，建立两管相贯的三维模型。
4.如权利要求2所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法，其特征在于，所述不同位置上与焊缝相垂直的截面数据获取方法包括：
通过相贯线的参数方程，获得与相贯线相垂直平面的法向量以及方程表示方法，获得平面与管三维模型相交所得的截面。
5.如权利要求2所述管节点焊缝的相控阵自动检测轨迹优化方法，其特征在于，所述获取最佳的检测方法包括：
根据检测对象的尺寸参数，选择单一截面上探头的扫查范围，并将其均匀分为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓红，曹健铖，张俊，徐万里，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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