基于双谱分析的结构微裂纹混频非线性超声检测方法技术

基于双谱分析的混频效应非线性超声检测方法，属于无损检测领域。该方法首先通过扫频实验得到激励探头及激励接收探头的幅频特性曲线，根据探头的幅频特性曲线确定探头激励频率或范围；然后进行异侧激励混频模式实验，追踪差频和频信号，根据差频和频信号的幅频响应特性确定激励信号最优频率；在最优频率下的时域接收信号进行双谱分析，根据双谱图中是否出现混频分量判断试件中是否存在结构微裂纹。通过改变激励信号延时，对试件长度方向扫查并追踪差频和频信号，根据差频和频信号的幅频响应特性确定结构微裂纹位置。本发明专利技术采用两探头分别激励信号，可避免实验仪器非线性对实验结果的影响；通过控制激励信号的延时时间使两信号相遇可识别裂纹位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结构微裂纹的超声检测方法，特别是基于双谱分析的混频效应非线性超声检测方法。该方法适用于由于金属疲劳、变形、损伤产生微缺陷的早期诊断，属于无损检测领域。
技术介绍
金属构件在制造、加工以及使用过程当中，不可避免地会在内部或表面形成微缺陷。在载荷、温度变化以及腐蚀介质的作用下，微裂纹不断扩展形成宏观裂纹，并最终导致构件的疲劳失效。微裂纹已成为影响工业构件正常运行的重大隐患，因此，对构件中微裂纹的检测具有重要的工程实用价值。常规超声检测技术基于超声波在缺陷处的反射、透射以及衰减现象，可以很好实现结构中体积型缺陷(如空洞)及开口裂纹等的检测，但难以实现结构早期损伤及闭合微裂纹的检测。研究发现，当超声波在有损伤结构中传播时，会表现出异常高的非线性。近年来， 非线性超声技术因对常规超声不敏感的结构早期疲劳损伤检测具有特殊的优势，而备受关注。根据检测原理，非线性超声检测方法可分为谐波法、振动声调制法、非线性谐振法和混频法等。谐波法是目前研究中使用最多的方法，但检测结果受检测仪器及探头本身非线性产生的谐波影响大；振动声调制技术对界面接触状态及闭合裂纹检测具有优势，但该方法需额外向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双谱分析的结构微裂纹混频非线性超声检测方法，其特征在于：检测方法步骤如下：1）根据激励探头的频率响应特性，选取幅值响应最大的一点频率作为激励探头的激励频率；根据激励/接收探头的频率响应特性在幅值衰减小于?3dB的频率范围内并综合考虑接收系统特性，确定激励/接收探头的频率变化范围；2）将两探头分别置于试件的两端；同时激励两探头，并用SNAP系统追踪和频和差频信号；3）根据和频和差频信号的追踪结果，选取幅值最大的点作为激励/接收探头的频率；4）按照上述选定的频率激励激励探头和激励/接收探头，用示波器采集此时的激励/接收探头接收到的信号；5）对该接收信号进行双谱分析，根据分析结果中是否产生差...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦敬品，孙俊俊，李楠，刘增华，宋国荣，吴斌，何存富，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：