材料超聲無(wú)損評(píng)價(jià)信號(hào)處理與分析系統(tǒng).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在超聲無(wú)損評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用，它不僅可以提高超聲信號(hào)的信噪比，并能有效地提高對(duì)缺陷檢測(cè)的靈敏度和精度。因此，信號(hào)處理系統(tǒng)是超聲無(wú)損評(píng)價(jià)領(lǐng)域的重要組成部分。 材料的組織與性能密切相關(guān)，對(duì)材料組織的檢測(cè)與表征是材料學(xué)科的重要分支，也是超聲無(wú)損評(píng)價(jià)研究的熱點(diǎn)。組織狀態(tài)的不同，使基體力學(xué)性能的連續(xù)性產(chǎn)生變化，這將導(dǎo)致超聲波在材料中傳播速度、衰減系數(shù)等參量的改變，鑒于超聲回波信號(hào)中含有大量與材料組織狀

2、態(tài)相關(guān)的信息，這些改變必將帶來(lái)信號(hào)中與組織狀態(tài)相關(guān)的信息參量發(fā)生變化?；谏鲜鏊枷耄狙芯恳猿曅盘?hào)處理方法及其特征參量的數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，采用VC++作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以C++作為系統(tǒng)的編程語(yǔ)言，MATLAB為輔助語(yǔ)言，創(chuàng)建了一個(gè)材料超聲無(wú)損評(píng)價(jià)信號(hào)處理與分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料(CarbonFiberReinforcedPolymer，簡(jiǎn)稱CFRP)孔隙率和強(qiáng)流脈沖離子束(High-intensitypulse

3、dionbeam，簡(jiǎn)稱HIPIB)輻照Cr2O3涂層密度變化的超聲無(wú)損評(píng)價(jià)。 利用該軟件系統(tǒng)的時(shí)頻分析功能界面，選擇Daubechies、Smylet和Coiflets系列共22個(gè)小波函數(shù)及不同的分解層次，對(duì)CFRP超聲回波信號(hào)進(jìn)行去噪，通過(guò)比較和分析這三個(gè)系列小波去噪的信噪比和均方根誤差，得出：db8小波對(duì)CFRP超聲回波信號(hào)的去噪效果最佳。利用該軟件系統(tǒng)進(jìn)行小波去噪處理過(guò)程更快捷、方便。 利用該軟件系統(tǒng)的頻域分析功能

4、界面，對(duì)CFRP超聲回波信號(hào)進(jìn)行功率譜分析，提取了一系列功率譜特征參量，并分析其與CFRP孔隙率(0.03％-2.3％)之間的相關(guān)性。研究表明，有限頻帶能量和主頻對(duì)應(yīng)的能量能夠有效地表征CFRP的孔隙率。 利用該軟件系統(tǒng)的頻域分析功能界面，得到HIPIB輻照Cr2O3涂層的超聲回波信號(hào)的歸一化功率譜，提取了中心頻率和有限頻帶能量?jī)蓚€(gè)參量，考察其與HIPIB輻照Cr2O3涂層的密度變化之間的聯(lián)系，研究發(fā)現(xiàn)，中心頻率隨著HIPIB輻