利用超声导波检测角钢件缺陷的方法

摘要

本发明公开了一种利用超声导波检测角钢件缺陷的方法，包括以下步骤：1）根据角钢件的外形尺寸、力学性能及波速度建立角钢件的有限元模型；2）在有限元模型上模拟由检测传感器激励的超声导波的传播过程；3）数个检测传感器设置在角钢件上；4）任意函数发生器发生的脉冲波信号，经过功率放大器—转换开关—检测传感器以激励在角钢件中特定模态遇到缺陷产生回波的超声导波，回波信号经检测传感器—转换开关—示波器得到回波信号的波形图；5）计算出角钢件长度方向的缺陷位置x。本发明在角钢件一端激励超声导波并接收缺陷回波进行检测，方便快捷，检测成本低，能实现角钢件的全方位的检测。

主权项

一种利用超声导波检测角钢件缺陷的方法，其特征是，包括以下步骤：1）根据角钢件边板厚度、宽度、长度、材料密度、弹性模量、泊松比、纵波速度和横波速度参数建立角钢件的有限元模型；2）在角钢件的有限元模型上模拟由检测传感器激励的超声导波的传播过程，得到特定频率下特定模态超声导波传播的群速度，建立激励频率与模态波速的数据库；3）以角钢件的有限元模型模拟的激励条件作为参考，在角钢件“L”形的两边板一端内侧上分别设置检测传感器收放装置，所述检测传感器收放装置包括横向间隔均匀的数个检测传感器和专用夹具，每一边板至少设置三个检测传感器，通过专用夹具固定在角钢件“L”形的两边板一端内侧上；每个检测传感器与角钢件表面耦合，检测传感器的振动方向与角钢件的长度方向一致；4）任意函数发生器发生特定频率的脉冲波信号，该信号经过功率放大器与转换开关并通过检测传感器收放装置的检测传感器以激励在角钢件中特定模态的超声导波，该超声导波沿角钢件的长度方向传播，当其遇到缺陷时产生回波，回波信号被又被检测传感器收发装置接收，再经过转换开关与示波器，即得到回波信号的波形图；5）从回波信号的波形图中确认缺陷的回波信号峰值与激励信号峰值的时间差，根据x=1/2×回波信号峰值时间差×导波的群速度的公式计算出角钢件长度方向的缺陷位置x。