[發明專利]基于聲場波數空間譜的軸對稱體缺陷檢測重構方法

有效

• 申請號: 201610051850.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105717201B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 陳友興;王鑒;趙霞;吳其洲;王召巴;金永;李海洋
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01N29/44
• 分類號: G01N29/44
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 雷立康

1.基于聲場波數空間譜的軸對稱體缺陷檢測重構方法，其特征在于：采用以下的步驟進行軸對稱體的缺陷檢測重構：

1)利用軸對稱體超聲檢測系統，采集軸對稱體每個位置的超聲回波信號，截取有效區間[t_min,t_max]內的信號進行反褶運算得到反褶信號s_z,θ(t)，其中z表示軸向檢測位置，θ表示圓周方向旋轉角度,t_min和t_max分別為超聲回波信號中的近表面回波開始位置和遠表面回波結束位置，超聲回波信號的采樣間隔為Δt；

2)按順序對軸對稱體其中一檢測截面z＝z₀，采用有限元法進行單元分割，x、y方向的步長分別為Δx、Δy；初始化各有限元單元節點處的聲壓p_z(x,y)＝0，對于超聲探頭所在位置的聲壓，進行回波信號加載p_z(x,y)＝p_z(x,y)+s_z,θ(0)；

3)對各有限元單元節點處的聲壓p_z(x,y)進行二維傅里葉變換得到聲壓波數空間譜P_z(k_x,k_y)＝F[p_z(x,y)]，初始化應力波傳播的初始密度并計算初始應變ux(0)=Δtρ0·F-1[jkxejkxΔxP]],uy(0)=Δtρ0·F-1[jkyejkyΔyP];]]>其中k_x、k_y分別為x、y方向的波數，c為縱波聲速，p和P分別為p_z(x,y)和P_z(k_x,k_y)的簡寫，j²＝-1；

4)通過有限差分迭代法計算下一時刻t+Δt時刻的應變ux(t+Δt)=λ·{λux(t)-Δtρ0·F-1[jkxejkxΔxP]},]]>uy(t+Δt)=λ·{λuy(t)-Δtρ0·F-1[jkyejkyΔyP]},]]>λ為邊界匹配參數；計算t+Δt時刻的應變梯度Δuy=F-1[jkye-jkyΔyF[uy(t+Δt)]];]]>

5)計算t+Δt時刻的密度ρx=λ(λ-Δuxρ0Δt)1+2ΔuxΔt,]]>ρy=λ(λ-Δuyρ0Δt)1+2ΔuyΔt,]]>并得出聲壓對于超聲探頭所在位置的聲壓，進行回波信號加載p＝p+s_z,θ(t+Δt)，進行二維傅里葉變換得到聲壓波數空間譜P＝F[p]；

6)循環執行步驟4)-5)，直到s_z,θ(t)加載完畢，并對得到的最后聲壓圖進行閾值分割，得到z＝z₀的二維重構結果；

7)循環執行步驟2)-6)，得到所有截面的二維重構結果，采用體繪制法進行三維重構即得軸對稱體缺陷的三維重構結果。