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管道碳纤维复合材料修复层阵列超声检测方法提高检测精度: 2024年; (目的意义)管道碳纤维复合材料修复作为一种新型修复技术,被广泛应用于管道油气储运等多个领域,然而由于复合材料修复层的高衰减性、各向异性和多层结构的影响,导致超声无损检测困难。(方法过程)为解决上述技术难题,引入一种基于声线示踪的阵列超声线性C扫描成像方法,通过准确计算阵列超声聚焦法则,实现了对碳纤维复合材料修复层内部缺陷的高分辨率、高精度成像。(结果现象)对典型缺陷试样开展检测实验,结果表明对于层间脱粘缺陷和界面脱粘缺陷均可有效检测,相比传统的均质化方法,缺陷漏检率降低25%,缺陷定量平均精度提高46.6%。(结论建议)说明阵列超声检测技术应用与管道复合材料修复层检测是完全可行的,为管道修复层的质量评估提供了一种有效的非破坏性检测手段。; 李荣光朱甜甜孙伶陈斯迅周文彬周正干; 关键词：碳纤维复合材料油气储运超声成像

CNTs/Al复合材料应力松弛时效特性及建模研究: 2024年; 针对新一代航空航天用轻量化壁板结构用高比模量、比强度碳纳米管增强铝基复合材料(CNTs/Al)成形需求,研究了CNTs/Al应力松弛时效变形强化行为及其形性协同预测建模。在130℃条件下,对CNTs/AA2024开展了涵盖弹塑性初始加载条件(215 MPa、390 MPa和4%、6%)的应力松弛时效强化系列实验。结果表明,CNTs/AA2024的应力松弛曲线呈现较短的初始变速率松弛阶段(2.5 h)和稳定速率松弛阶段;进入塑性阶段后,应力松弛量未明显提高,可能来源于CNTs对位错移动的阻碍作用。在390 MPa初始应力下,材料的屈服强度随时间延长而提高,在5 h左右达到峰值时效,屈服强度为485 MPa,至16 h未出现明显过时效。在相同时效时间下,CNTs/AA2024屈服强度随着初始应力的提高而增加;塑性加载阶段,屈服强度提升效果更为明显(576 MPa),主要是由于加工硬化和位错诱导析出强化的协同作用。进一步的,建立了针对CNTs/AA2024应力松弛时效的统一本构模型,实现了其应力松弛变形、时效强化以及关键微观变量的协同预测。; 亢少明黄遐陈浩晟周文彬高远李勇; 关键词：应力松弛人工时效

铝合金弹-塑性蠕变时效形性演变建模分析被引量：3: 2023年; 大尺寸复杂薄壁结构精确成形、成性要求传统蠕变时效成形工艺从弹性加载扩展至弹-塑性加载,为了研究此弹-塑性加载状态对材料与结构蠕变变形及时效强化的影响,开展从应力松驰时效特性表征、跨尺度本构建模到典型带筋壁板蠕变时效成形仿真与试验分析的系列研究。考虑弹、塑性加载下不同初始位错特性建立的基于蠕变背应力演变的跨尺度材料模型,可有效实现弹-塑性蠕变时效特性模拟与预测。典型带筋壁板类结构的蠕变时效成形试验与仿真结果表明,加载过程中产生的塑性应变会大幅降低试验件的回弹率,最大加载等效总应变为1.62%和0.46%的试验件,其回弹率分别为13.8%和31.0%。试验件筋条及蒙皮区域的屈服强度均得到提高,且成形后筋条的屈服强度略高于蒙皮。; 周文彬甘宛妮杨小克杨力伟杨波李东升李勇; 关键词：铝合金蠕变时效

相控阵超声后处理成像技术研究、应用和发展被引量：59: 2016年; 相控阵超声后处理成像技术采用离线计算的方式对超声回波数据进行分析,实现缺陷的成像及评价,与基于实时成像的常规相控阵超声检测技术相比,成像更清晰,缺陷表征能力更强。近年来,相控阵超声后处理成像技术逐渐成为研究热点,国内外相关学者相继建立全聚焦成像、向量全聚焦成像、波数域成像和时间反转成像等一系列基于全矩阵数据的后处理成像算法,检测精度及缺陷表征尺寸极限取得了很大突破。为此,从全矩阵数据的基础理论出发,介绍基于虚拟聚焦思想和频域反演思想的相控阵超声后处理典型成像算法的基本原理、技术特点、研究进展及应用现状,总结当前发展存在的问题和不足,预测相控阵后处理成像技术的未来发展。; 周正干李洋周文彬; 关键词：超声检测

矩阵换能器超声三维成像方法研究被引量：13: 2016年; 针对常规超声检测难以直观地显示被检对象缺陷的形状及走向等问题,开展矩阵换能器超声三维成像方法研究。超声三维成像技术具有直观显示被测对象内部缺陷三维特征的优点,基于矩阵换能器的超声三维成像方法具有扫查速度快、分辨率高等优点,是当前超声三维成像技术的研究热点。本文介绍了矩阵换能器体扫查原理及其控制方法;提出了矩阵换能器体扫查时三维体数据采集方法和数据融合算法;基于矩阵换能器和相控阵板卡系统对铝标样等试样进行了体扫查检测实验,采用等值面和体绘制两种算法对缺陷进行三维成像,并对单一缺陷进行了定量分析,定量精度较高。研究结果表明,矩阵换能器超声三维成像方法能够表征缺陷的三维形貌特征,在无需移动换能器的情况下便可实现缺陷三维检测,是超声三维检测的有效方法。; 周正干李洋陈芳浩周文彬; 关键词：超声波无损检测三维成像

曲面构件阵列超声频域逆时偏移成像方法研究被引量：1: 2024年; 曲面构件因其独特的结构和力学特性,广泛应用于航空航天领域。然而,未知的曲面形状导致阵列超声检测时,声传播延时计算不准确,影响缺陷检测的精度。为解决这一问题,提出了一种不依赖声传播延时的适用于曲面构件的阵列超声频域逆时偏移成像方法。首先,利用阵列超声全聚焦方法对曲面构件表面进行成像;然后,对成像结果进行阈值分割和曲线拟合,重构构件表面形状并建立二维声学特性分布模型;最后,通过频域逆时偏移将来自超声波源的正向传播波场与缺陷反射体的反向传播波场进行互相关成像。实验结果表明,所提出的方法可以有效实现曲面构件内部缺陷成像,与传统的阵列超声全聚焦方法相比,缺陷的成像质量提升66%以上,缺陷定量平均误差降低37.04%以上。; 朱甜甜周正干周文彬赵永峰李超

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周文彬