分形理论在近表面缺陷超声A扫检测中的应用.pdf

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1、JournalofComputerApplicationsISSNloo1．90812014．11．10计算机应用，2014，34(11)：3365—3368，CODENJYIIDUhttp：／／www．joca．cn文章编号：1001-9081(2014)11-3365—04doi：10．11772／j．issn．1001—9081．2014．11．3365分形理论在近表面缺陷超声A扫检测中的应用陈世利，黄玉秋，张慧，杨晓霞，郭薇(精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)，天津300072)(}通信作者电子邮箱slchen@tju．edu．

2、ca)摘要：针对超声相控阵无损检测(NDT)中近表面缺陷识别困难的问题，提出一种基于分形理论的近表面缺陷智能识别方法。运用基于线性插值的盒计数维数算法，计算140组超声A扫(A—Scan)信号的盒计数维数，并运用统计的方法详细分析其分布情况。实验结果表明超声A．scan信号具有分形特性，分形理论可应用于A．Scan信号分析；而且有无缺陷信号的盒维数分布区间差异明显，盒维数可作为A．Scan信号的特征识别近表面缺陷。在超声相控阵自动化检测中，运用分形理论能提高近表面缺陷的检出率，减少人为因素引起的漏检。关键词：超声相控阵；近表面缺陷；分形理论；盒维

3、数；缺陷识别中图分类号：TP391文献标志码：AApplicationoffractaltheoryonidentificationofnear-surfacedefectsinultrasonicA．ScandetectionCHENShili‘，HUANGYuqiu，ZHANGHui。YANGXiaoxia，GUOWei(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasurementTechnologyandInstrurryent(TianjinUniversity)，Tianjin300072，China)Abstrac

4、t：Thenear—surfacedefectsarehardtoidentifyinultrasonicphasedarrayNon-DestructiveTesting(NDT)，thusanewintelligentidentificationmethodbasedonfractaltheorywasproposedtosolvethisproblem．Abox-countingdimensionalgorithmbasedonlinearinterpolationwasdescribedtocalculatethebox--countin

5、gdimensionof140groupsofultrasonicA·-Scantimedomainsignals．Thenthedistributionofbox-countingdimensionwasanalyzedusingthestatisticalmethod．TheexperimentalresultsshowthatultrasonicA·-ScansignalisobviouslyfractalanditiseffectivetoanalyzetheA··Scansignalwiththefractalapproach．This

6、methodhasthepotentialtoidentifynear-surfacedefectssincethevaluesoftheboxcountingdimensionofdefectivesignalsarediferentfromthoseofdefectivesignals．Asaresult，thedetectionrateofnear-surfacedefectsCanbeimprovedandtheomissionratecausedbyman-madefactorsCanbereducedinultrasonicphase

7、darayautomatictesting．Keywords：ultrasonicphasedaray；near·-surfacedefect；fractaltheory；box·-countingdimension；defectidentificationMethod，TFM)和信号相关系数(SignCoherentFactor，SCF)的0引言Lamb波多模式融合方法来减小近表面检测盲区，但这种方法超声相控阵技术最初应用于医学诊断领域，因其声束控基于全矩阵捕捉(FullMatrixCapture，FMC)且计算耗时较制灵活、成像方法多样而迅速

8、被推广到工业无损检测领域，尤长，不适于快速在线自动检测。分形理论描述混沌信号特征其是复杂外形试件检测⋯。相控阵常见的扫查检测方式有4时不