基于聚焦时反的钢板lamb波成像检测技术研究

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1、分类号TH878密级公开UDC620学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：基于聚焦时反的钢板Lamb波成像检测技术研究英文题目：ResearchonLambWaveImagingTechnologyforSteelPlateTestingbasedonFocusingandTimeReversalMethod学位申请人姓名：李羽可申请学位学科专业：测试计量技术及仪器指导教师姓名：宋小春二○一六年六月分类号TH878密级公开UDC620学校代码10500硕士学位论文题目基于聚焦时反的钢板Lamb波成像检测技术

2、研究英文题目ResearchonLambWaveImagingTechnologyforSteelPlateTestingbasedonFocusingandTimeReversalMethod研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称教授申请学位学科名称测试计量技术及仪器学科代码080402论文答辩日期2016.5.24.学位授予日期2016.6.30学院负责人（签名）评阅人姓名李刚炎评阅人姓名石端伟2016年6月1日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研

3、究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位

4、论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要钢板被广泛用于军事、航空航天、汽车、化工等诸多领域，由于其在制造和使用过程中不可避免的会出现腐蚀、裂纹等缺陷，因此其生产质量和使用寿命对相关设备安全运行具有重要影响。本文针对大面积钢板检测可视化的实际需要，基于时间反转成像原理，利用超声波相控阵合成孔径聚焦技术，研究了一种基于聚焦时反的钢板Lamb波超声成像检测方法。在此基础上，通过MATLAB信号处理和COMSOL有限元仿真，实现了钢板缺陷的二维成像，为金属板材缺陷的可视化检测提供了一种新方法。论文主要研究工作包括：

5、（1）介绍了超声检测理论、超声相控阵检测理论以及时间反转理论，研究了一种新的基于线性阵列聚焦-时间反转（LinearArrayFocusingTimeReversal，简写为LAFTR）的超声成像检测方法，推导了其理论模型，并给出了其在钢板探伤中的方法步骤。（2）基于LAFTR超声成像检测方法，利用MATLAB对线性阵列的激励源、聚焦模式、参与聚焦的阵元数以及聚焦间距等参数进行了优化，在此基础上，结合实验条件，选择最优阵列参数，并利用COMSOL软件对聚焦效果和成像质量的影响因素进行仿真计算，同时通过物理实验对仿真结果进行

6、验证。（3）研究了缺陷回波信号的小波去噪、时间反转等信号处理方法，针对单一缺陷、非中心缺陷和双缺陷等不同缺陷形态，采用LAFTR超声检测系统，分别进行了钢板缺陷的成像质量分析。结果表明，该成像系统的横向分辨率为10mm，纵向分辨率可依据不同的激励持续时间以及声速来确定。关键词：时间反转成像，线性阵列，Lamb波检测，聚焦偏转技术，无损检测IAbstractSteelplateiswidelyusedinmilitary,aerospace,automotive,chemicalandotherfieldsDuetoitsi

7、nevitablecorrosion,crackandotherdefectsintheprocessofmanufacturingandusing.Theproductionqualityandservicelifeofthemetalplatehasanimportantinfluenceonthesafetyoperationoftheequipment.Accordingtotheactualneedsoftherapiddetectionandvisualizationoflargeareasteelplate,

8、basedontimereversalimagingprincipleandtheultrasonicphasedarrayfocusingdeflectiontechnique,amethodforultrasonicimagingofsteelplateLambwavebasedonfocusing