幅度调制的非线性超声相控阵成像方法

摘要：

超声相控阵是超声检测领域常用的材料缺陷定位和成像技术,可便捷快速地对裂纹、孔洞等缺陷进行成像.但是,传统超声相控阵方法对较小缺陷如闭合裂纹不太敏感.非线性超声信号因对材料性能退化以及微小缺陷敏感而广受关注.该文针对疲劳闭合裂纹检测,提出一种基于幅度调制的非线性超声相控阵成像方法,通过测量物理聚焦和虚拟聚焦两种聚焦模式下超声扩散场中的声能差,并将其作为非线性参量,实现疲劳裂纹闭合部分的定位成像和定量表征.将该法应用于7075铝合金试样疲劳裂纹的实验测量,并研究了扩散场信号延迟时间对非线性超声相控阵成像结果的影响.结果表明:相较于传统超声相控阵全聚焦法,基于幅度调制的非线性超声相控阵成像方法能够更准确地定位和成像疲劳裂纹闭合部分;延迟时间的选择对疲劳裂纹长度的表征精度影响较大,该文研究了该延迟时间的选择方法并实现了检测结果的优化.

关键词：非线性超声成像;相控阵;幅度调制;闭合裂纹

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分类号：TB559(声学工程)

资助基金：国家自然科学基金项目U1930202

在线出版日期：2021-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：856-864