一、有色金属管材的涡流探伤 B.S.—3889—第2B部分—1966 探测方法（论文文献综述）
李晨光[1]（2011）在《管道焊缝无损检测的综合方法结合及图像处理》文中进行了进一步梳理天然气是21世纪主要的能源之一,干线输气管道是连接矿场集气系统和城市门站的纽带,是一个复杂的动力系统,管道绝大部分埋于地下,运送量大,占地少,受地形和气侯影响小,是目前最有效、最大规模的运输系统。市场经济决定了要建设长输管线,以获得最大的经济利益和社会利益。但是天然气并不等同于一般的油品,天然气管线主要承担的任务还是向许多居民供气,涉及千家万户的日常生活和社会稳定。天然气管线输送压力高,介质易燃易爆,管道的损伤会导致爆裂或撕裂,难以短期修复,因此要求管道要有好的质量,焊接过程中要防止产生裂纹等缺陷,整个施工过程要求精细作业,并建立完善的输气管道质量保证体系。随着新能源工业的迅猛发展,国内外的许多长输管线将建成并投入运营,管道的安全性和可靠性将是对管线建设和管线集输最基本的要求。焊接技术作为长输管线施工的关键技术,直接关系到工程质量、施工效率、施工成本以及管线运行期间的安全可靠性和经济效益。天然气管线由于高温高压及管线所在地区的复杂性,极易发生破裂、失效和泄漏,所以安全输送已经成为涉及社会和消费者重大利益的问题,一旦发生事故,会给企业和国家造成重大的损失和巨大的负面影响,因此无论对管线的现场焊接,还是对焊接人员和管理人员都提出了更高的要求,迫切需要对焊接质量控制做出全面而科学的规定。本文还对激光焊接技术的基本理论和优缺点进行了描述,同时根据目前激光焊接技术的发展及趋势,对厚壁管的激光焊接问题做了初步的探讨。焊接结构的缺陷检测评价是一项关键工序,焊接结构检测技术在不断发展完善。随着信息技术的日新月异,常规检测方法有了更多的突破和创新,新的检测技术和方法层出不穷,例如射线检测实时成像技术、TOFD技术、太赫兹无损检测和红外热成像检测等新的检测技术得到了长足的发展和应用。对焊接及其它工业生产活动的质量保证起到了重要的保障作用。本文详细描述了焊缝成形的过程,缺陷的种类以及产生的原因和后果,说明了焊缝缺陷对管材的各种疲劳损伤和断裂的作用,明确了管道焊缝无损检测的重要性。重点研究了TOFD技术和红外热成像探测技术,表明它们以其原理简单,操作方便,对管道环形焊缝内缺陷的高检出率而有广阔的应用前景。较高的缺陷检出率有助于无损检测人员及时做出评价,决定是否进行修复,而且还可以根据所得到的缺陷情况和焊接的质量预测管道运行的质量和服役的寿命。数字图像在各行业有着十分广泛的应用,图像处理及图像理解在工业检测、工业探伤,计算机辅助生产等方面起着加快生产速度、保证质量的作用。本文重点介绍了智能图像处理和光电图像处理的内容,尤其在红外焊缝图像的处理与应用方面做了大量的探讨,在多种无损检测方法的综合使用中,针对焊缝红外图像的特点和特征,尽可能使用合理的方法分离出焊缝缺陷,提高焊缝缺陷检出率,保证管道焊接的高质量。
宋汐瑾[2]（2012）在《生产井瞬变电磁探测理论与方法研究》文中进行了进一步梳理近些年来，由于石油价格不断飘升并持续高位振荡，使得能源供需问题引起了全世界的普遍关注。鉴于老油田与正开采油田中现有套管井的庞大数量，开展有关套管外地层电阻率特性识别技术的研究具有相当重要的意义。长期以来，电阻率测井多采用谐变电磁场，但这种方法存在一些固有缺陷。如感应测井混叠在二次场中的直耦信号，需要采取多项措施加以消除，从而增加了仪器设计的难度与复杂性。过套管电阻率测井中由于电极系与套管壁接触不良而造成信噪比偏低，使得仪器分辨率不佳、工作效率不高。频域电磁测井中由于金属套管对电磁波强烈的屏蔽作用，造成接收线圈难以获取来自地层的响应信号，限制了该方法在生产井测井领域中的进一步应用。瞬变电磁法利用阶跃波或脉冲电流场源作为激励，在一次场的间歇期，测量响应信号随时间的变化规律。该方法具有对电阻率敏感、不存在直接耦合、探测距离与时间特性相对应等优点，因而对目标体的分辨率明显优于频域电磁法。另外，瞬变电磁信号中的低频成分还能够有效提高信号对套管的穿透能力。因而可以较好解决传统电阻率测井中的诸多问题。目前，国内外关于瞬变电磁法的研究成果主要集中于地热与地壳结构调查、物探与工程勘察等领域。这些应用中的发射装置通常采用沿地面布设的大回线框，有效探测范围为地下半空间。与此不同，油气生产井测井仪器的响应受到井眼周围有效探测范围内所有地层导电性的综合影响，因而是全空间地球物理场问题。本文针对油气生产井的实际工作环境与特点，提出了基于瞬变电磁法的生产井电阻率测井方法。研究了油气生产井瞬变电磁探测基础理论、方法及关键技术。在国家863计划项目的支撑下，对生产井瞬变电磁探测装置实施了室内、外实验研究。取得的主要研究成果如下：1.电磁波在非均匀介质中传播时，在导电媒质的交界面处会产生传播效应。针对传统分析方法缺乏对其直观描述这一问题，本文深入研究了电磁波在非均匀介质中传播时产生的传播效应，并给出了其形象化表述，为进一步揭示生产井中电磁波的传播特性提供了理论依据。采用几何因子理论、趋肤效应几何因子理论以及电磁波传播理论，计算了纵向分层导电介质的视电导率曲线。结果表明，电磁波传播理论既考虑电磁波的幅度衰减和相位移动，又考虑电磁波在媒质交界面发生的反射与折射，因而是分析非均匀介质问题时精度最高的一种方法。该方法为油气生产井中电磁响应的理论计算提供了方法和依据。2.基于电磁感应原理，提出了生产井瞬变电磁电阻率测井方法，避免了过套管电阻率仪器由于电极系与套管壁接触不良，而造成信噪比偏低、分辨率不佳等问题。该方法采用非接触方式实现生产井测井，以瞬态信号作为激励源，接收信号不仅对电阻率敏感，而且信号的时间延迟特性与探测深度相对应。详细分析了井中电偶源的频域电磁响应特征，结果表明，芯棒内的涡流损耗与发射信号频率和芯棒电导率均成正比。只有低频电磁波甚至超低频电磁波才能有效穿透套管进入地层。为使电磁波信号穿透套管进入地层，应根据套管厚度，及时调整发射信号频率。这些结论为进一步研究生产井瞬变电磁响应特征奠定了良好基础。3.针对典型油气生产井的实际工作环境与特点，建立了生产井瞬变电磁测井计算模型。目前，国内外有关生产井瞬变电磁法数值模拟方面的报道仍接近空白。为此，本文推导了包含井液、套管、水泥环和地层的径向非均匀介质中，瞬态磁偶源的时域电磁响应表达式，研究了各介质层的瞬变电磁响应特征。结果表明，在套管厚度变化端点处，瞬变电磁响应存在明显异常，由此可以识别套管接箍与套管厚度变化。套管内径越小，瞬变电磁响应幅度越高，衰减时间越长。套管相对磁导率的瞬变电磁响应特征与此正好相反。对于低导地层，低阻水泥环会产生较大的测量误差；而对高导地层，水泥环厚度的影响则可忽略不计。井中瞬变电磁响应信号幅度比过套管电阻率仪器的nV级信号高出3～4个数量级。从而为井中瞬变电磁探测装置参数设计及测井信号解释提供了理论依据。4.根据理论研究结果，构建了井中瞬变电磁探测装置实验系统，对其关键技术进行了仿真研究，确定了井中探测装置发射参数设计原则，并给出了取值范围。明确了生产井中最佳观测装置形式与发射信号波形。理论分析了发射线圈导线、发射线圈匝数以及发射电流幅度对激励信号关断时间的影响。通过对接收线圈等效电路的理论分析，详细讨论了斜阶跃波激励下接收线圈上全程感应电动势的过渡过程。为缩短线圈的固有过渡过程，确定应采用接入匹配电阻并增大阻尼系数的方法，使接收线圈工作于临界阻尼状态。给出了匹配电阻和接收线圈分布电容的估算方法。为井中瞬变电磁探测装置参数研究与井下实验奠定了基础。5.研制了生产井瞬变电磁探测装置原理样机，开展了大量室内、外实验研究。室内实验结果显示，该方法对金属套管外不同电导率介质具有较好的探测效果。人工异常体探测实验表明，探测装置对套管外不同人工异常体的响应存在明显差异，表明该装置能够有效探测低阻异常体。室内水池实验结果说明，当套管外液体电导率改变时，响应信号具有较强的判断能力。通过模拟井实验，进一步对比研究了生产井瞬变电磁探测装置对套管外介质的探测性能。通过理论建模、数值模拟以及室内、外探测实验，验证了瞬变电磁法线圈参数设计的合理性以及正演模型与计算方法的正确性。本文的研究成果为瞬变电磁法在我国油气生产井资源勘探领域中的应用奠定了理论基础，为油气井瞬变电磁探测仪器的设计与研究提供了方法和依据。
杨晓霞[3]（2014）在《超声相控阵汽车发动机内腔腐蚀检测关键技术研究》文中认为汽车再制造运动可以有效避免大量报废汽车及其发动机造成的环境污染及资源浪费。其中，发动机缸体内腔腐蚀缺陷的检测是发动机再制造中的关键问题，也是难题。超声相控阵以其检测速度快，声束灵活，灵敏度高，操作安全等优势，逐渐成为无损检测领域的研究热点。本文提出将超声相控阵应用于汽车发动机缸体内腔的腐蚀缺陷检测，并对检测的关键技术进行了研究。根据发动机缸体的自身特征，设计了超声相控阵对于发动机内腔腐蚀缺陷的检测方案。针对制定的方案，进行了相应的声场仿真，即对凹圆柱界面条件下线型平面超声相控阵的声场进行了仿真及分析。基于扩展多元高斯声束模型及射线声学理论,建立了线型平面超声相控阵在发动机缸体中的辐射声场仿真模型，继而仿真得出缸体中的辐射声场,证明了检测方案的可行性，并分析了阵元长度对不同内径发动机声束聚焦质量的影响，达到相控阵优化的目的。提出了缺陷定量分析的新方法。搭建了基于超声相控阵的缺陷信号获取系统，并对具有不同直径及锥角的蚀坑缺陷进行了A扫信号采集。根据超声信号特点提取了缺陷回波信号的小波包能量谱特征，小波包分形维特征，时域峰值特征以及一些常规信号特征，构造了蚀坑回波信号的特征向量。针对蚀坑特征识别构建了BP、RBF、GRNN三种类型的神经网络，均能得到较理想的定量结果，其中RBF神经网络模型较其他两种有更高的识别精度且用时较少，更适用于蚀坑缺陷的识别。使用遗传算法进行了特征优化，进一步提高了识别精度及效率。基于图像增强、图像分割、质心提取等图像处理技术，提出了发动机内腔C扫描图像的缺陷标记及定位算法，实现了蚀坑缺陷的自动标记并准确定位。提出了缺陷C扫描图像的校正算法，使检测结果圆柱面立体呈现，提高了检测结果的可视化程度。设计加工了发动机内腔机械扫查装置，进行了实际发动机缸体内腔的检测实验。为研制适用性更强的发动机超声相控阵检测系统，提出了检测系统的硬件框架，针对检测系统成像过程中全通道高频采集带来的存储、传输数据量大的问题，进行了压缩传感理论在超声相控阵发动机缸体内腔腐蚀检测系统中的应用研究。对单阵元接收到的回波信号进行了压缩传感，分别应用了离散傅里叶，离散余弦和小波三种确定性稀疏变换，使用较少的采样点重构出了高分辨率信号，且对稀疏度进行分析比较得出缺陷回波信号的bior3.7小波四层分解系数具有最佳的稀疏性，重构误差最低。根据超声相控阵的成像方法，得到了压缩传感下的腐蚀缺陷B扫描图像，具有较高的图像重构精度，为降低发动机内腔检测系统复杂度及硬件要求提出了新的思路并奠定了基础。
陈超君[4]（2008）在《钢管表面缺陷自动检测方法的研究》文中研究指明随着工业的不断发展,对产品的质量要求也不断的提高,钢管在国民经济中占有着重要的地位,为了提高管材产品的质量、降低劳动强度、减少工业应用事故,就要对管材进行无损检测。无损检测是利用材料的某些物理量由于有缺陷而发生变化,测量其变化量,从而判断材料内部是否存在缺陷。无损检测是工业生产中实现质量控制、节约原材料、改进工艺和提高劳动生产率的重要手段,也是设备安全运行的重要监测手段。漏磁检测能对铁磁性材料提供快捷而相对廉价的检测。漏磁法因其对表面状态要求不高,检出深度也较大,而且可以发现材料内的多种不连续性,因而在许多工业领域中得到应用,是应用最广泛的无损检测技术之一。本论文的主要研究工作有：第一章：主要介绍了无损检测的发展现状以及常见的无损检测方法；第二章：在介绍了漏磁检测的基本原理的基础上,研究了磁偶极子法对工件表面点状,裂纹等缺陷的漏磁场分析,针对以往磁偶极子理论只能处理无限长缺陷的情况,对磁偶极子理论进行了研究并分析了常见三种类型缺陷,得到了缺陷漏磁场的三维解析解；第三章：在分析了各种不同的磁化方式的优缺点基础之上选择了永磁体作为励磁源。选择了灵敏度较高、线性度较好的集成霍尔元件（CS3503）作为检测传感器,最后设计出结构简单、成本低廉、易于加工,可有效磁化管料的磁化装置；第四章：介绍了数据采集系统的设计。用研华生产的（PCI-1711）数据采集卡进行数据采集,应用Visual Basic 6.0进行数据采集软件的编制,开发出了一套易于操作、界面友好的人机交互系统；第五章：基于本论文设计的漏磁检测系统对工件上的缺陷做了大量试验,分析了缺陷深度、宽度,以提离值对漏磁信号的影响。得出了漏磁信号与缺陷参数之间的关系曲线。还分析了一些其他因素对漏磁信号的影响,第六章为结论与展望。
谭俊清[5]（2011）在《矿浆管道极限承载能力和寿命预测研究》文中研究说明包钢矿浆管线工程是目前国内第三条高压矿浆管线，是内蒙古自治区重点建设项目，也是目前为止国内压力最高、管径最大、双管线输送距离最长的矿浆管线，受到了国内外广泛的关注。整个项目的建设期历时六年，建成投产后每年为包钢集团创造12亿元的经济效益，社会效益和环境效益也十分可观。其中起始端的19公里采用的无缝管，是由包钢自行冶炼、自行轧制、自行施工的，对其进行运行的安全性风险评估和服役寿命的预测具有重要意义。本文首先系统分析了埋地管线所承受的各种荷载，分别计算了管道内压力、土压力、纵向推力、弯矩、地震荷载、水锤效应、横向推力、爆破压力等荷载，确定高压管线的各种工况条件下，管线内压力是决定性的因素，远大于其他荷载的影响。在分析材料的力学性能、缺陷的参数、管线失效模式的基础上，研究了管线的应力状态，引进了俞茂宏统一强度理论对极限承载能力进行研究，用解析的方法确定了弹性极限解和塑性极限解，揭示出壁厚、管径、缺陷尺寸、材料屈服极限之间的关系，对于决定管线应力状态的各个变量，包括缺陷深度、缺陷宽度、缺陷长度以及壁厚误差、失圆度等，分别分析了其对管道应力的影响。承受极高压力的矿浆管道，其破坏特征是短暂的塑性发展阶段后即迅速爆裂，失效模式应避免脆性断裂和弹塑性撕裂，为此根据失效的强度模型和寿命模型，以及许用应力准则和剩余强度系数准则，建立了管线的极限状态方程和失效准则，但是失效模式与评定参数都是模糊随机的，本文整理了大量的相关实验数据和施工现场实测数据，对这些数据的统计分析表明，包括缺陷尺寸、发展速率、材料强度等评定参数符合不同的概率分布规律，并且具有模糊随机的特性。试验和实测数据有一定的局限性，需要通过最小二乘法对古比尔分布、正态分布、均匀分布的参数进行估计，确定了分布的均值、期望、方差、变异系数等参数取值，之后采用蒙特卡洛方法，生成大量的随机数据，对于最关键的缺陷尺寸，按照古比尔分布的函数，将有限的数据扩展生成大样本的模拟数据，进而建立了模糊随机概率数据空间。缺陷的发展速率是另一个关键数据，依据磨损腐蚀试验所取得的42小时实验数据，为了预测任意时间的缺陷增加值，采用了灰色系统理论，以实验数据为原数列，采用累加生成，同样采用最小二乘法求解灰度向量，确定灰度参数，建立时间响应函数，从而预测出逐年的缺陷发展速率值。与初始缺陷尺寸相加，将模糊随机概率数据空间扩展到任意时间。根据俞茂宏统一强度理论的弹性极限和塑性极限解，校核数据空间中各数据的承载能力，判定其是否达到极限状态，以及失效模式，再计算数据的失效概率和再现时间，最终绘制出管线的寿命曲线。通过对寿命曲线的分析，确定包钢矿浆管线的安全服役期限，将管线的安全运行划分为安全运行期、监测运行期、有限安全期、超期服役期、加速失效期、失效破坏期、报废期等跨越60年的七个阶段，给出各个时期的失效概率，在管线的缺陷不断发展过程中，回答了的关于剩余强度、剩余寿命和超期服役可能性等三个基本的问题，为包钢的生产运行提供了科学决策的依据。本文的研究以统一强度理论为核心内容，以试验和实测数据为背景依据，以受力分析为基础，以古比尔分布和灰色系统为关键手段，解决了矿浆管道的寿命预测的问题。文章涉及到了矿业、油气储运、冶炼、化工、机械、腐蚀防护等多个行业，适用了模糊随机概率理论、可靠度理论、灰色系统理论、极值分布参数估计、化学腐蚀与机械磨损理论，引进了流体力学、土力学、结构力学、断裂力学、损伤力学、弹塑性力学、材料力学的最新研究成果，推导了统一强度理论的解析解。本文的研究成果可以直接用于矿浆管线、油气管线、化工管线、市政管网、煤浆管线等项目，对各类介质管线的承载能力极限状态、失效概率和寿命预测具有重要指导意义和实用价值。
孙有政[6]（2016）在《激光表面处理Cr5钢的组织与性能》文中认为目前,钢铁行业的发展遇到了困难,走进了去产能和产品结构转型的阵痛期。钢铁企业急需降低生产成本和资金成本。由于支承辊的辊耗及备件对钢铁企业控制生产成本和资金成本上造成极大的压力,采用激光表面技术对支承辊进行表面强化及再制造,一方面可以提高支承辊工作层使用寿命,降低辊耗,另一方面可以实现不同硬度工作层的快速修复,减少所需备件,具有很重大的现实意义。支承辊作为钢铁企业重点管理的部件,其使用性能和稳定性均具有极高的要求,支承辊再制造难度极大。目前支承辊再制造大多采用镶套法、堆焊等相对成熟的技术。本文选择激光合金化和激光熔覆两种激光表面技术,针对特定机位支承辊的表面强化及修复需求开展研究,直面开裂、硬度匹配控制、耐磨性提高等核心难题,从成分设计、微结构设计等方面入手进行研究。文中利用光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、透射电镜（TEM）、硬度计及摩擦磨损试验机等设备对不同材料、不同工艺处理的Cr5钢的组织与性能进行分析,并对其强韧化机理、磨损机理进行研究。采用Cr-B4C合金粉末在Cr5钢表面进行激光合金化,利用Cr与B4C的原位反应为铁基合金化层提供Cr、C、B元素,获得具有亚共晶组织的铁基合金层,枝晶主要为马氏体并伴有残余奥氏体,枝晶间为铁素体与化合物构成的共晶片层,片层厚度基本在80nm-150nm之间。随扫描速度的提高,激光能量密度下降,基体熔化量减少,熔池中合金元素含量增高,合金化层中共晶片层含量提高,析出强化效果增加导致其硬度及耐磨性提高,但开裂倾向也随之升高。当功率为2000W、扫描速度为8mm/s时,激光合金化层平均硬度可达883.9HV,为传统淬火工艺工作层硬度（约480HV）的1.8倍。合金化层和传统淬火层的主要磨损类型为均粘着磨损,片层细小的化合物相对于球状碳化物,更不利于粘着磨损的发生,合金化层的磨损失体积仅为传统淬火层的29.5%。采用Cr-B4C合金粉末制备的合金化层耐磨性优异,硬度高于目标支承辊需求,并存在开裂倾向高的问题。为降低合金化层开裂倾向,并调整其硬度,向Cr-B4C合金粉末中添纯镍粉形成Cr-B4C-Ni系列粉末并进行激光合金化。随合金粉末中Ni含量的升高,合金化层中脆性共晶片层含量逐渐降低,塑性韧性好的奥氏体含量显著增高,析出强化及固溶强化效果下降,合金化层硬度与开裂倾向随之降低。当合金粉末中Ni含量达到75wt.%时,合金化层平均硬度为443.1HV,符合目标支承辊的硬度需求,其磨损失体积仅为传统淬火试样的81.7%。通过向Cr-B4C合金粉末添加纯镍粉进行激光合金化,可以获得符合目标支承辊硬度且耐磨性良好的合金化层,开裂倾向获得了缓解。利用FL-DLS21-DLight-3000型半导体激光器在Cr5钢表面激光熔覆F313,优化后的工艺参数为:激光功率1600W、扫描速度10mm/s、送粉率11.5g/min、搭接率30%。不同参数制备的F313熔覆层硬度值分布在600HV到796HV之间,显著高于目标支承辊所需硬度。为了调整激光熔覆层的硬度,将不同比例的纯镍粉和纯铁粉分别与F313合金粉末混合进行激光熔覆。随纯镍粉添加比例的增加,塑性韧性好的奥氏体相含量升高,固溶强化效果降低,熔覆层硬度也逐渐下降。当纯镍粉添加量为8wt.%,熔覆层平均硬度为505.1HV,符合目标支承辊硬度需求。由于枝晶组织相对于传统淬火层组织不易发生塑性变形,该熔覆层磨损失体积比传统淬火层试样少约10%。纯铁粉添加量的逐渐增加,熔覆层中合金含量下降,由Cr偏聚形成的枝晶间所占比例逐渐降低,降低了固溶强化效果,导致硬度随之降低。当纯铁粉添加量为50wt.%,铁基熔覆层平均硬度为487.8HV,符合目标支承辊的硬度需求,该熔覆层耐磨性高于传统淬火层约15%。向F313合金粉末分别添加8wt.%的纯镍粉和50wt.%的纯铁粉,通过激光熔覆均可以制备出硬度符合目标支承辊需求且耐磨性良好的熔覆层。通过适当提高激光能量密度,采用316L合金粉末激光熔覆作为打底层,并且在熔覆前后分别进行预热和保温处理,在支承辊辊颈上成功获得大面积、无明显缺陷的多层DF105激光熔覆层。经表面车削并采用里氏硬度仪现场测试,DF105熔覆层表面4条母线上所有测试点平均硬度为58.55HRC,高于目标支承辊所需硬度。DF105熔覆层枝晶组织分为等轴晶和柱状晶,通过压痕硬度测试仪分析,等轴晶硬度略低于柱状晶。摩擦磨损试验条件下,DF105熔覆层磨损失体积比传统淬火层少27.4%。采用定制DF105合金粉末可以在Cr5钢支承辊辊颈表面制备出大面积、无明显缺陷、耐磨性优异的多层激光熔覆层,熔覆层硬度高于目标支承辊所需硬度。
李艳蕊[7]（2018）在《基于直角坐标机器人的超声检测系统的研制》文中指出随着现代工业经济的迅速发展,金属棒料、管材的使用安全性以及可靠性越来越受到用户的重视,传统的便携式探伤仪因其自动化程度低、效率慢已无法满足用户的要求,且传统的探伤方法使用范围窄,不能满足不同规格的工件的探伤要求,降低了生产效率,所以对材料内部存在的缺陷进行超声波在线自动检测系统的研究已成为迫切的需求。基于这种实际的生产需要,本文研制了基于直角坐标机器人的超声检测系统。本文基于传统的棒形工件的探伤系统,结合了机械、电气等相关知识,设计了在一定范围内针对不同直径和长度的棒形工件的自动化超声波探伤系统。采用双探头固定装置,可同时对工件进行超声和涡流探伤。本文主要设计了超声无损检测系统的机械部分和控制部分,实现了工件和探头的运动,完成了对不同规格的棒形工件的检测并得到了良好的效果。本文采取了棒材转动,探头进行直线移动的总体探伤设计方案,设计了包括直角坐标机器人系统和滚轮架系统的机械装置,利用步进电机、伺服电机、气缸等驱动,实现探头和工件的运动,并对直角坐标机器人系统的主要受力部件Y轴横梁进行了ANSYS有限元分析。控制部分主要采用西门子的PLC S7-1200作为核心控制部件,结合西门子V20变频器实现机械设备的运动,实现了对工件的自动扫描。同时将PLC与工控机进行通信,采集探伤系统的超声回波信号,构成了完整的自动化超声检测系统,实现了对棒形工件的螺旋探伤。探伤结束后,工控机对探头采集到的超声波信号进行相应的处理,同时将探伤结束信号传递给PLC,等待下一循环探伤。棒料中缺陷所在的位置和大小等信息可以从软件界面上获得,操作工人由此可以精确的判别出棒料的缺陷,据此提高生产质量。本文从用户的需求角度出发研制了整个自动化超声检测系统。该系统操作方便,检测速度快,检测精度高,各项功能经过不断试验和完善,能够满足高水平超声检测的需求。
李晴[8]（2020）在《弱导电复合材料的高频电磁涡流检测系统开发》文中研究指明无损检测（Nondestructive Testing,NDT）是工业检测领域的重要分支,象征着一个国家的工业发展水平,主要用来检测材料、零件和设备等表面与内部的缺陷或损伤。其中电磁涡流检测法相比于其他的无损检测技术,具有体积小、非接触、不需耦合剂、对检测材料无影响等优势而得到迅速地发展和广泛的应用。近些年来,随着新型复合材料的不断涌现,电磁涡流检测技术的检测对象已经从传统的金属导电材料向弱导电性复合材料发展,从而出现了高频电磁涡流检测技术。国内外的研究与实验表明,应用高频电磁涡流检测技术,结合先进的算法与图像处理,可以对导电性较差的材料甚至是绝缘体进行一定程度的参数表征,这说明利用高频电磁涡流检测技术对弱导电性复合材料进行损伤检测是可行的。本课题研发了一套高频电磁涡流检测系统（以下简称高频涡流检测系统）,实现对弱导电性平面高分子复合材料的裂纹、分层、纤维断裂等损伤形式的检测,检测结果通过上位机进行图像化显示,工作频率为10k Hz到30MHz,根据检测对象可灵活调节其工作频率。系统采用嵌入式芯片控制,检测过程全自动化,检测精度高,检测结果直观易懂。本课题具体的研究内容如下:第一,根据检测对象的弱导电性特点,列出高频涡流检测系统的功能参数要求,提出系统的整体设计方案。设计了系统的下位机硬件电路,分为电源管理电路、功率放大电路、锁相放大电路、STM32主控电路、正弦信号发生电路、AD采集以及USB通信电路,并给出各部分电路具体的设计过程与调试结果。第二,编写了高频涡流检测系统的软件部分,主要包括基于Lab VIEW的上位机软件和基于C语言的下位机软件。上位机的功能为控制位移平台的运动和下位机的采集工作,并对检测结果实时保存与显示;而下位机负责接收上位机发来的指令并执行相应的操作等。本文给出了各部分软件的编程要点和主要的程序语句。第三,通过各类扫描试验验证高频涡流检测系统的性能。用集成后的检测系统检测了高分子复合材料的常见损伤,如表面裂纹、内部分层以及纤维分布等,得到的检测图像验证了系统的预期性能,证明了高频涡流检测系统对弱导电性材料进行损伤检测的可行性。并提出了系统设计的技术要点、进一步改进措施与发展方向。
张继楷[9]（2019）在《磁通测量位移传感方法及在钢管形貌畸变检测中的应用》文中指出钢管是重要的原材料之一,我国钢管生产产量已占全球的70%以上,为了提升产品质量,钢管的检测越来越重要。钢管漏磁、超声、涡流无损检测对裂纹类缺陷敏感、而对表面缓变的形貌畸变不敏感。钢管表面形貌畸变一直采用人工目视检查,近年来采用了激光三维位移测量技术,但进口设备昂贵。本文主要研究一种基于磁通测量的电磁式位移传感方法,重点开展钢管表面形貌畸变检测的应用研究。首先提出了一种基于交流磁通测量的位移传感方法,研究了其传感原理,并发明了一款磁桥式交流磁通测量位移传感器,分析了其输出特性,结果表明,传感器的输出电压与位移的倒数呈线性关系。仿真与实验验证了此线性关系,同时系统分析了涡流效应以及传感器尺寸参数对输出线性特性的影响规律。为了获得更高的频率响应,进一步提出了基于永磁磁通测量的位移传感方法,发明了磁桥式永磁磁通测量位移传感器,通过理论推导得到其输出电压与位移和某常数之和的倒数呈线性关系,通过仿真计算和实验验证了此线性关系,同时研究了传感器结构尺寸对输出电压的影响规律。为了实现阵列位移传感技术,将交流磁通测量位移传感器和永磁磁通测量位移传感器结合,间隔排列,有效消除了相邻传感器间的电磁干扰,为此,提出了组合两种磁通测量的阵列位移传感方法。系统研究了阵列传感器输出线性特性与单传感器的差异、交直流组合磁通测量阵列位移传感器的输出特性的变化,研究表明:交、直流组合位移传感器的输出线性特性优于单一位移传感器,同时发现组合式阵列传感器间的电磁干扰小,与单传感器相比,差异较小。应用肯德尔和谐系数方法,研究了阵列位移传感器的一致性评价。针对钢管表面非裂纹类的形貌畸变,仿真分析了钢管直径大小对位移测量的影响,设计了阵列位移传感器,规划了钢管螺旋扫查检测轨迹,在漏磁检测技术与设备的基础上,有效检出表面缓变的形貌畸变,进一步完善了钢管电磁无损检测技术与设备。
蒋奇[10]（2003）在《管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究》文中研究说明论文针对管道（钢管）缺陷漏磁检测定量化、智能化的难题，紧密结合检测现场实际需要，通过理论分析和大量实验，系统分析总结了管道（钢管）缺陷漏磁智能检测技术，并在缺陷漏磁场分布以及缺陷漏磁信号与缺陷外形参数间的关系、缺陷漏磁信号分析、漏磁信号影响因素补偿、缺陷漏磁场波形特征提取和缺陷外形尺寸定量识别等方面进行了深入研究，主要成果和创新如下：引出磁偶极子模型近似分析常见缺陷漏磁场，针对磁偶极子模型的不足，将有限元方法应用到缺陷漏磁场分析，实现了常见管道样本缺陷漏磁场的模拟。采用霍尔元件作为缺陷漏磁检测传感器，获得管道轴截面漏磁场切向分量的漏磁信号；研究了缺陷外形尺寸、缺陷倾角和形状、管道材质和磁化强度、检测仪移动速度、管道背底磁场、管内压力和剩磁对漏磁信号的影响。提出了各通道增益放大、各路漏磁信号偏离调整、波形微分、数字滤波和平滑等漏磁信号预处理方法；分析了等空间采样的漏磁信号转换为等时间采样信号的必要性，研究了漏磁信号的小波去噪方法。研究用非线性插值技术对管道厚度和材质的影响进行补偿，实现了用傅立叶变换和最优滤波方法来消除检测仪移动速度对漏磁信号的影响，并取得了实验验证。引入了缺陷漏磁信号的模式识别方法，提出了缺陷漏磁场及缺陷外形尺寸的特征量；实现了用主成分分析、多元非线性回归和统计识别分析等方法对缺陷漏磁信号波形进行特征提取和定量识别，精度在误差准许范围内。将神经网络模式识别方法应用到缺陷漏磁检测中来，提出了用BP网络和小波神经网络对缺陷进行定量识别，精度高、效果好。建立了管道（钢管）缺陷漏磁法智能检测和数据分析系统，设计了系统工程数据库，实现了缺陷漏磁场数据的插值和图像处理，完成了缺陷漏磁场特征自动提取和缺陷外形尺寸的智能识别，给出了管道缺陷漏磁检测的整个步骤和过程。这一切解决了国内管道漏磁检测的定量化、智能化的难题，补充了国外管道漏磁检测的不足。
二、有色金属管材的涡流探伤 B.S.—3889—第2B部分—1966 探测方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有色金属管材的涡流探伤 B.S.—3889—第2B部分—1966 探测方法（论文提纲范文）
（1）管道焊缝无损检测的综合方法结合及图像处理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景 |
| 1.2 天然气运输 |
| 1.3 论文的内容安排和技术路线 |
| 第二章 管道焊接过程及焊缝缺陷分析 |
| 2.1 管道焊接过程 |
| 2.1.1 激光焊的特点 |
| 2.1.2 激光焊接特性 |
| 2.1.3 常见金属材料激光焊的焊接性 |
| 2.1.4 激光焊接新方法 |
| 2.1.5 激光焊缝跟踪技术的原理 |
| 2.2 焊接接头的组织性能 |
| 2.2.1 熔池模型 |
| 2.2.2 微量合金元素对焊缝成分的影响 |
| 2.2.3 焊缝化学成分的影响 |
| 2.3 焊接缺陷分析 |
| 2.3.1 气孔 |
| 2.3.2 焊接裂纹 |
| 2.3.3 焊缝中的夹渣 |
| 2.3.4 其他缺陷或缺欠产生的原因 |
| 2.4 焊接结构的断裂与断裂力学 |
| 2.5 图像理解与人工智能在焊接缺陷提取中的应用 |
| 2.6 裂纹止裂与天然气管道止裂控制模型 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 管道焊缝无损检测技术优选 |
| 3.1 无损检测技术概述 |
| 3.2 焊缝无损检测技术 |
| 3.3 焊缝超声无损检测技术简介 |
| 3.3.1 超声波检测方法概述 |
| 3.3.2 TOFD检测技术 |
| 3.4 红外无损检测技术 |
| 3.4.1 红外检测技术的综述 |
| 3.4.2 红外检测原理 |
| 3.4.3 红外成像机理 |
| 3.4.4 红外检测技术的主要特点 |
| 3.5 管道焊缝的综合无损检测方法的研究 |
| 3.5.1 超声波检测的优势及TOFD技术的优点 |
| 3.5.2 红外检测技术的优势 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 图像处理 |
| 4.1 古典成像 |
| 4.2 衍射成像 |
| 4.3 近场光学成像 |
| 4.4 图像处理前沿研究综述 |
| 4.5 数字图像处理基础 |
| 4.6 图像变换 |
| 4.7 图像增强 |
| 4.8 图像的平滑和锐化 |
| 4.9 图像复原 |
| 4.10 非线性复原方法 |
| 4.11 图像分割 |
| 4.12 图像匹配 |
| 4.13 图像特征分析 |
| 4.14 形状特征分析 |
| 4.15 小结 |
| 第五章 焊缝红外图像的处理 |
| 5.1 红外图像处理及应用 |
| 5.1.1 基于偏微分方程和变分法的图像处理方法 |
| 5.1.2 图像分割的PDE方法 |
| 5.1.3 图像滤波的PDE方法 |
| 5.1.4 变分法原理 |
| 5.1.5 水平集方法 |
| 5.1.6 图像复原的PDE方法 |
| 5.1.7 PDE在图像放大后处理中的应用 |
| 5.2 管道焊缝红外图像处理方法的综述 |
| 5.3 焊缝红外图像处理和安全评定 |
| 5.3.1 脆性断裂评定 |
| 5.3.2 氢致断裂评定 |
| 5.3.3 P-S-N曲线法 |
| 5.3.4 结构完整性评定方法（SINTAP） |
| 5.3.5 基于Verity方法的焊缝评定 |
| 5.4 断裂判据和裂纹分析 |
| 5.5 焊接质量预测模型 |
| 5.5.1 基本概念 |
| 5.5.2 GM(1.1)模型 |
| 5.5.3 基于无偏GM(1,1)预测模型的五点滑动优化算法 |
| 5.5.4 基于无偏灰色马尔科夫链的预测法 |
| 5.5.5 蒙特卡罗法求焊缝质量的可靠度 |
| 5.5.6 基于遗传算法的蒙特卡罗预测法 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）生产井瞬变电磁探测理论与方法研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 本文使用的部分符号及缩写词 |
| 表目录 |
| 图目录 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 测井技术发展概况 |
| 1.3 瞬变电磁法研究现状 |
| 1.4 生产井电磁探测技术研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 非均匀介质中电磁波的传播效应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 均匀导电介质中场 |
| 2.3 分层有耗介质中的场 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 生产井瞬变电磁法及频域电磁响应特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生产井瞬变电磁电阻率测井方法 |
| 3.3 均匀介质中电偶源的频域电磁响应 |
| 3.4 生产井中时谐电偶源的电磁响应 |
| 3.5 井中时谐电偶源的电磁响应特征 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 生产井瞬变电磁响应计算及特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 频率域与时间域电磁场的关系 |
| 4.3 均匀介质中磁偶源的时域电磁响应 |
| 4.4 生产井瞬变电磁测井计算模型 |
| 4.5 井中磁偶极源的瞬变电磁响应特征 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 瞬变电磁探测系统设计及关键技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 瞬变电磁探测装置实验系统设计 |
| 5.3 井中瞬变电磁探测装置形式 |
| 5.4 井中瞬变电磁法发射技术研究 |
| 5.5 井中瞬变电磁法接收技术研究 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 井中瞬变电磁探测装置实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 瞬变电磁信号检测方法 |
| 6.3 瞬变电磁探测装置原理样机 |
| 6.4 瞬变电磁探测装置实验研究 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 主要研究工作 |
| 7.2 进一步研究工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（3）超声相控阵汽车发动机内腔腐蚀检测关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 汽车发动机应用现状及存在的问题 |
| 1.1.1 汽车发动机应用现状 |
| 1.1.2 面临的问题 |
| 1.2 发动机缸体内腔腐蚀防检现状 |
| 1.3 常用的工业无损检测方法 |
| 1.4 超声无损检测技术 |
| 1.4.1 超声无损检测技术简史 |
| 1.4.2 超声无损检测新方法 |
| 1.5 超声相控阵无损检测技术 |
| 1.5.1 超声相控阵换能器 |
| 1.5.2 超声相控阵检测的特点 |
| 1.5.3 超声相控阵用于发动机缸体内腔腐蚀检测的优势 |
| 1.5.4 超声相控阵检测的历史发展及研究现状 |
| 1.5.5 超声相控阵检测的发展趋势 |
| 1.6 本课题的研究意义与主要内容 |
| 第二章 超声相控阵发动机内腔检测声场仿真及优化 |
| 2.1 发动机内腔腐蚀缺陷检测方案设计 |
| 2.1.1 检测方式 |
| 2.1.2 曲面耦合方式 |
| 2.1.3 扫查方式 |
| 2.2 超声相控阵发动机检测声场仿真模型 |
| 2.2.1 界面条件的分析及简化 |
| 2.2.2 单高斯声束在发动机缸体中的传播 |
| 2.2.3 单阵元在发动机缸体中的辐射声场 |
| 2.2.4 超声相控阵在发动机缸体中的辐射声场 |
| 2.3 声场仿真及相控阵优化 |
| 2.3.1 声场仿真结果及分析 |
| 2.3.2 相控阵优化 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 发动机内腔腐蚀缺陷定量分析 |
| 3.1 缺陷信号获取系统 |
| 3.2 缺陷信号的特征提取 |
| 3.2.1 小波包能量谱特征提取 |
| 3.2.2 分形特征提取 |
| 3.2.3 时域峰值特征提取 |
| 3.2.4 一些常规特征的提取 |
| 3.2.5 特征向量的构建 |
| 3.3 基于人工神经网络的蚀坑定量分析 |
| 3.3.1 BP 神经网络评估模型 |
| 3.3.2 RBF 神经网络评估模型 |
| 3.3.3 GRNN 评估模型 |
| 3.3.4 定量结果分析 |
| 3.4 基于遗传算法的特征优化 |
| 3.4.1 遗传算法的基本原理 |
| 3.4.2 遗传算法优化蚀坑缺陷特征 |
| 3.4.3 特征优化结果 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 发动机内腔缺陷 C 扫描成像及相关处理方法研究 |
| 4.1 C 扫描编码 |
| 4.1.1 时间编码 |
| 4.1.2 编码器编码 |
| 4.2 C 扫描图像的缺陷标记及定位 |
| 4.2.1 缺陷标记 |
| 4.2.2 缺陷定位 |
| 4.3 C 扫描图像的校正 |
| 4.3.1 映射函数关系推导 |
| 4.3.2 透视变换 |
| 4.4 发动机内腔机械扫查装置设计及实验 |
| 4.4.1 机械扫查装置结构 |
| 4.4.2 汽车发动机内腔检测实验 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 压缩传感在超声相控阵发动机检测系统中的应用研究 |
| 5.1 发动机内腔超声相控阵检测系统 |
| 5.2 压缩传感原理 |
| 5.2.1 信号的稀疏表示 |
| 5.2.2 测量矩阵 |
| 5.2.3 重构算法 |
| 5.3 单阵元接收回波的压缩传感 |
| 5.3.1 缺陷回波信号稀疏变换域的选择 |
| 5.3.2 小波基及分解层数的选择 |
| 5.3.3 超声回波信号重构 |
| 5.4 压缩传感下的发动机内腔缺陷图像 |
| 5.4.1 相控阵超声成像 |
| 5.4.2 压缩传感下的缺陷 B 扫图像 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步工作 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）钢管表面缺陷自动检测方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 钢管表面缺陷自动检测系统的研究现状 |
| 1.2.1 钢管自动检测系统的应用现状 |
| 1.2.2 钢管无损检测方法及特点 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 第2章 漏磁检测理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 漏磁检测现状 |
| 2.2.1 漏磁检测的理论现状 |
| 2.2.2 漏磁检测的应用现状 |
| 2.2.3 漏磁检测需要深入的工作 |
| 2.3 漏磁检测物理基础 |
| 2.3.1 磁感应线的折射现象 |
| 2.3.2 漏磁检测原理 |
| 2.4 电磁学的漏磁检测理论分析 |
| 2.4.1 电磁学计算理论 |
| 2.4.2 铁磁性材料磁化过程研究 |
| 2.5 基于解析分析的漏磁检测理论模型研究 |
| 2.5.1 磁偶极子理论模型研究 |
| 2.5.2 应用解析法分析缺陷漏磁场的分布 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 漏磁检测系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 漏磁检测系统总体设计 |
| 3.3 钢管检测中的磁化技术 |
| 3.3.1 漏磁检测磁化方式的选择 |
| 3.3.2 永磁体的选择 |
| 3.3.3 磁场磁感应强度的解析计算 |
| 3.4 磁传感器的选择 |
| 3.4.1 各种传感器的比较 |
| 3.4.2 霍尔元件简介 |
| 3.5 磁路及磁化装置的设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 信号采集系统简介 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 信号采集系统关键技术 |
| 4.2.1 数据采集卡简介 |
| 4.2.2 Visual Basic 6.0程序设计技术 |
| 4.3 系统软件设计 |
| 4.3.1 软件界面设计 |
| 4.3.2 软件功能简介及使用方法 |
| 4.4 主程序简介 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验研究漏磁信号的影响因素 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 漏磁信号的影响因素 |
| 5.2.1 缺陷宽度对漏磁信号的影响 |
| 5.2.2 缺陷深度对漏磁信号的影响 |
| 5.2.3 提离值对缺陷信号的影响 |
| 5.3 其他因素对漏磁信号的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望及对今后工作的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）矿浆管道极限承载能力和寿命预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 研究选题的意义 |
| 1.1 问题的提出和研究意义 |
| 1.1.1 浆体管道输送技术的发展 |
| 1.1.2 矿浆管线在国内外的建设实践 |
| 1.1.3 含缺陷矿浆管道的寿命研究 |
| 1.2 矿浆管线剩余强度分析方法综述 |
| 1.2.1 基于广泛全尺寸实物试验的经验公式 |
| 1.2.2 基于断裂力学理论的解析分析 |
| 1.2.3 有限元数值计算方法 |
| 1.2.4 基于统一强度理论的弹塑性极限承载力分析 |
| 1.3 矿浆管线剩余寿命预测研究现状 |
| 1.4 管线失效的风险分析和评估 |
| 1.5 本文研究的内容 |
| 2 包钢矿浆管线工程建设综述 |
| 2.1 项目概况和背景 |
| 2.1.1 项目的立项与技术成果 |
| 2.1.2 项目建设时间表 |
| 2.2 矿浆管线无缝管段线路设计 |
| 2.3 无缝管段母材与焊接质量状况 |
| 2.3.1 无缝管母材生产与焊接工艺要求 |
| 2.3.2 无缝管冬季低温条件下焊接施工技术措施 |
| 2.3.3 无缝管焊接施工过程实录 |
| 2.3.4 最终焊接质量状况 |
| 2.4 矿浆管线失效可能的原因和后果 |
| 2.5 对无缝管段剩余强度分析和剩余寿命预测的意义 |
| 3 管道缺陷与应力分析 |
| 3.1 常见缺陷的形式及既有评定方法 |
| 3.1.1 常见缺陷形式和评价方法 |
| 3.1.2 缺陷的分类和既有评价方法 |
| 3.1.3 缺陷的统一数学模型 |
| 3.2 缺陷的发展速率 |
| 3.2.1 磨损 |
| 3.2.2 腐蚀 |
| 3.2.3 磨损与腐蚀的交互作用 |
| 3.2.4 磨损与腐蚀实验数据 |
| 3.3 埋地矿浆管道受力分析 |
| 3.3.1 管道内压力 |
| 3.3.2 土压力 |
| 3.3.3 纵向推力 |
| 3.3.4 弯矩 |
| 3.3.5 地震作用 |
| 3.3.6 水锤 |
| 3.3.7 横向推力 |
| 3.3.8 爆破压力 |
| 3.4 管道应力状态与最小壁厚 |
| 3.4.1 纵向应力 |
| 3.4.2 环向应力 |
| 3.4.3 径向应力 |
| 3.4.4 最小壁厚 |
| 4 俞茂宏统一强度理论与剩余强度分析 |
| 4.1 统一强度理论概述 |
| 4.1.1 历史与进展 |
| 4.1.2 单元体力学模型 |
| 4.1.3 理论公式 |
| 4.2 失效破坏准则 |
| 4.2.1 许用应力准则 |
| 4.2.2 剩余强度系数准则 |
| 4.3 用统一强度理论进行剩余强度分析 |
| 4.3.0 管道的应力分布 |
| 4.3.1 弹性极限解 |
| 4.3.2 塑性极限解 |
| 4.3.3 决定管道应力状态的变量 |
| 4.3.4 缺陷深度的校核 |
| 4.3.5 纵向长度的校核 |
| 4.3.6 环向尺寸的校核 |
| 4.3.7 壁厚误差的影响 |
| 4.3.8 失圆度的影响 |
| 4.4 缺陷发展速率的灰色系统预测 |
| 4.4.1 数据生成 |
| 4.4.2 模型的建立 |
| 4.4.3 模型的改进 |
| 5 管道失效模式和失效模型的判定 |
| 5.1 压力管道的破坏特征 |
| 5.1.1 压力管道的破坏型式及起因 |
| 5.1.2 压力管道破坏特征 |
| 5.2 失效模式及其分析、评定 |
| 5.2.1 脆性断裂失效机理与评定 |
| 5.2.2 弹塑性断裂( 韧性撕裂) 失效机理与评定 |
| 5.2.3 塑性极限载荷失效机理与评定 |
| 5.3 失效评定判别式与 FAC 曲线 |
| 5.4 失效模型与极限状态方程 |
| 5.4.1 强度模型 |
| 5.4.2 寿命模型 |
| 5.4.3 极限状态方程 |
| 5.4.4 极限状态函数 |
| 5.5 失效模型的模糊性 |
| 5.5.1 失效模式的模糊性 |
| 5.5.2 评定参数的模糊性 |
| 6 管道的剩余寿命预测模糊随机概率模型 |
| 6.1 模糊随机概率简介 |
| 6.2 模糊失效概率计算方法 |
| 6.3 古比尔分布 |
| 6.4 剩余寿命预测的总体思路 |
| 6.5 剩余寿命预测的步骤和方法 |
| 6.5.1 实测数据的统计分析 |
| 6.5.2 模拟数据的生成 |
| 6.5.3 剩余强度分析 |
| 6.5.4 数据筛选和失效概率的计算 |
| 6.5.5 绘制失效概率的寿命曲线 |
| 6.5.6 数据分析 |
| 7 计算流程与数据分析 |
| 7.1 缺陷速率的灰度参数计算流程 |
| 7.2 古比尔分布参数估计的计算流程 |
| 7.3 失效概率计算的流程图 |
| 7.4 灰色系统的数据分析 |
| 7.5 分布参数的数据分析 |
| 7.6 失效概率的数据分析 |
| 7.7 包钢矿浆管线的寿命预测结论 |
| 7.7.1 寿命曲线 |
| 7.7.2 关键时间节点 |
| 7.7.3 安全运行阶段划分 |
| 7.7.4 结论的意义 |
| 8 结论和展望 |
| 8.1 研究的结论和意义 |
| 8.1.1 理论研究的方法和手段 |
| 8.1.2 整体方案和预测步骤 |
| 8.1.3 结论和意义 |
| 8.2 展望 |
| 8.2.1 缺陷长度和宽度的影响研究 |
| 8.2.2 实测数据与预测数据的对比 |
| 8.2.3 专业软件的研制和推广 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 包钢矿浆管线线路图 |
| 附录Ⅱ 八点测径的数据（节选） |
| 附录Ⅲ 管道压力测试 |
| 致谢 |
| 作者简介及博士生期间发表的学术论文 |
（6）激光表面处理Cr5钢的组织与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 支承辊的制造与使用 |
| 1.2.1 支承辊用钢 |
| 1.2.2 支承辊制造工艺 |
| 1.2.3 支承辊的使用 |
| 1.2.4 再制造与支承辊 |
| 1.3 激光表面改性技术的研究现状 |
| 1.3.1 激光表面淬火 |
| 1.3.2 激光重熔 |
| 1.3.3 激光冲击强化 |
| 1.3.4 激光合金化 |
| 1.3.5 激光熔覆 |
| 1.4 常见磨损模型 |
| 1.5 本文的主要研究目的和内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 粉末材料 |
| 2.2 试样制备及设备 |
| 2.2.1 快速冷却装置 |
| 2.2.2 试样制备关键设备 |
| 2.3 试样检测及设备 |
| 2.3.1 试样裂纹探伤 |
| 2.3.2 金相试样的制备与检测 |
| 2.3.3 试样的物相分析 |
| 2.3.4 透射电镜试样的制备与检测 |
| 2.3.5 硬度测试 |
| 2.3.6 摩擦磨损试验 |
| 第3章 Cr5钢表面激光合金化层制备及组织性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cr-B_4C合金粉末激光合金化 |
| 3.2.1 合金化层裂纹探伤 |
| 3.2.2 合金化层组织与成分 |
| 3.2.3 合金化层XRD物相分析 |
| 3.2.4 合金化层TEM形貌与物相分析 |
| 3.2.5 激光合金化试样截面硬度 |
| 3.2.6 合金化层耐磨性及磨损机理分析 |
| 3.3 Cr-B_4C-Ni系列合金粉末激光合金化 |
| 3.3.1 合金化层裂纹探伤 |
| 3.3.2 合金化层组织与成分 |
| 3.3.3 合金化层XRD物相分析 |
| 3.3.4 合金化层TEM形貌与物相分析 |
| 3.3.5 激光合金化试样截面硬度 |
| 3.3.6 合金化层耐磨性及磨损机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Cr5钢表面激光熔覆层制备及组织性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光熔覆工艺参数研究 |
| 4.2.1 激光功率对单道激光熔覆的影响 |
| 4.2.2 扫描速度对单道激光熔覆的影响 |
| 4.2.3 送粉率对单道激光熔覆的影响 |
| 4.2.4 搭接率对激光熔覆的影响 |
| 4.2.5 多道搭接激光熔覆层的形貌与硬度 |
| 4.3 镍含量对激光熔覆层微结构及性能的影响 |
| 4.3.1 熔覆层截面的组织与成分分析 |
| 4.3.2 熔覆层表面XRD物相分析 |
| 4.3.3 熔覆层截面硬度 |
| 4.3.4 熔覆层耐磨性分析及磨损机理分析 |
| 4.4 铁含量对激光熔覆层微结构及性能的影响 |
| 4.4.1 熔覆层截面的组织与成分 |
| 4.4.2 熔覆层表面XRD物相分析 |
| 4.4.3 熔覆层截面硬度 |
| 4.4.4 熔覆层耐磨性分析及磨损机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Cr5支承辊辊颈表面激光熔覆层组织性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 熔覆层渗透探伤 |
| 5.3 熔覆层表面硬度 |
| 5.4 熔覆层截面宏观形貌 |
| 5.5 熔覆层微结构与成分分析 |
| 5.5.1 熔覆层微观组织分析 |
| 5.5.2 熔覆层成分分析 |
| 5.5.3 熔覆层物相分析 |
| 5.6 熔覆层截面硬度测试 |
| 5.6.1 熔覆层截面硬度测试 |
| 5.6.2 DF105熔覆层截面硬度分布测试 |
| 5.7 DF105熔覆层耐磨性及磨损机理分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
| 攻读博士学位期间参与项目 |
| 致谢 |
（7）基于直角坐标机器人的超声检测系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 直角坐标机器人概述 |
| 1.1.1 直角坐标机器人简介 |
| 1.1.2 直线运动方式简介 |
| 1.2 超声无损检测技术 |
| 1.3 研究的背景现状及发展趋势 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 国内研究现状 |
| 1.3.4 发展趋势 |
| 1.4 研究的意义及内容 |
| 1.4.1 研究的意义 |
| 1.4.2 研究的内容 |
| 第2章 系统结构的总体设计 |
| 2.1 机械系统设计方案 |
| 2.1.1 机械系统方案 |
| 2.1.2 探伤系统工作过程 |
| 2.2 直角坐标机器人的设计 |
| 2.2.1 设计方案及参数的确定 |
| 2.2.2 驱动方式的选择 |
| 2.2.3 整体结构设计 |
| 2.2.4 直线运动单元的选择 |
| 2.2.5 电机选型 |
| 2.2.6 末端探头装置设计 |
| 2.2.7 直角坐标机器人桁架结构设计 |
| 2.3 滚轮架的设计 |
| 2.3.1 滚轮架方案的确定 |
| 2.3.2 滚轮相关参数的确定 |
| 2.3.3 滚轮架设计计算 |
| 2.3.4 滚轮驱动机构及升降机构的选型设计 |
| 2.3.5 滚轮架支撑结构的设计 |
| 2.4 控制系统设计方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 直角坐标机器人的横梁分析 |
| 3.1 ANSYS有限元分析软件 |
| 3.2 Pro/E文件导入ANSYS的相关问题 |
| 3.2.1 模型文件导入方法 |
| 3.2.2 Pro/E与ANSYS无缝对接 |
| 3.3 横梁的分析 |
| 3.3.1 前期数据准备及模型准备 |
| 3.3.2 网格的划分 |
| 3.3.3 载荷和边界条件的确定 |
| 3.3.4 横梁的分析 |
| 3.3.5 分析结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 控制系统设计 |
| 4.1 PLC控制系统设计分析 |
| 4.2 控制系统硬件选型 |
| 4.2.1 PLC选型及I/O分配 |
| 4.2.2 变频器的选择 |
| 4.2.3 其他硬件的选型 |
| 4.3 硬件结构设计 |
| 4.4 PLC程序设计 |
| 4.4.1 程序流程图 |
| 4.4.2 PLC语言 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验研究 |
| 5.1 检测系统的实现 |
| 5.2 探头和待检测工件的选择 |
| 5.2.1 探头的选择 |
| 5.2.2 待检工件的选择 |
| 5.3 系统运行实验 |
| 5.3.1 系统运行前的准备 |
| 5.3.2 系统的运行 |
| 5.4 检测结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间学术成果 |
（8）弱导电复合材料的高频电磁涡流检测系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 导电高分子材料 |
| 1.1.2 导电高分子材料的损伤 |
| 1.1.3 无损检测的方法 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电磁涡流检测技术的研究现状 |
| 1.2.2 电磁涡流检测系统的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构 |
| 第2章 电磁涡流检测原理及系统方案 |
| 2.1 电磁涡流检测的原理 |
| 2.2 电磁涡流检测电学模型 |
| 2.3 导电高分子材料电学特性 |
| 2.4 系统设计指标 |
| 2.5 系统整体方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 高频涡流检测系统的硬件设计 |
| 3.1 下位机简介 |
| 3.2 电源电路 |
| 3.2.1 电源方案 |
| 3.2.2 电源电路设计 |
| 3.3 数字电路 |
| 3.3.1 STM32主控模块 |
| 3.3.2 AD9958正弦信号发生模块 |
| 3.3.3 ADS1256数据采集模块 |
| 3.3.4 USB通信模块 |
| 3.4 模拟电路 |
| 3.4.1 功率放大电路 |
| 3.4.2 锁相放大电路 |
| 3.5 高频PCB绘制规则 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高频涡流检测系统的软件设计 |
| 4.1 下位机软件 |
| 4.1.1 下位机软件流程图 |
| 4.1.2 AD9958驱动程序 |
| 4.1.3 ADS1256驱动程序 |
| 4.1.4 软件调零程序 |
| 4.1.5 DAC程控增益程序 |
| 4.1.6 USB驱动程序 |
| 4.2 上位机软件 |
| 4.2.1 Lab VIEW简介 |
| 4.2.2 上位机软件流程图 |
| 4.2.3 上位机与位移平台之间的通信 |
| 4.2.4 上位机与下位机之间的通信 |
| 4.2.5 工作频率、放大倍数程序 |
| 4.2.6 读取上传数据程序 |
| 4.2.7 图像显示与保存程序 |
| 4.2.8 人机界面 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高频涡流检测系统的性能验证 |
| 5.1 检测系统的整体集成 |
| 5.1.1 电磁涡流探头 |
| 5.1.2 位移平台及其控制器 |
| 5.1.3 上位机与下位机 |
| 5.2 检测系统的性能验证 |
| 5.2.1 系统的扫描方案 |
| 5.2.2 PCB扫描实验 |
| 5.2.3 碳纤维复合材料扫描实验 |
| 5.2.4 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）磁通测量位移传感方法及在钢管形貌畸变检测中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.2 钢管无损检测方法研究现状 |
| 1.3 位移传感方法研究现状 |
| 1.4 本论文主要内容与结构 |
| 2 基于交流磁通测量的位移传感方法与传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 交流磁通测量位移传感原理 |
| 2.3 磁桥式交流磁通测量位移传感器 |
| 2.4 涡流效应的影响 |
| 2.5 磁桥式交流磁通测量位移传感器特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于永磁磁通测量的位移传感方法与传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于永磁磁通测量的位移传感方法 |
| 3.3 磁桥式永磁磁通测量位移传感器 |
| 3.4 磁桥式永磁磁通测量位移传感器特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 阵列式磁通测量位移传感器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阵列式磁通测量位移传感器构建 |
| 4.3 交直流组合的磁通测量阵列位移传感器构建 |
| 4.4 阵列式磁通测量位移传感器的一致性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于位移传感的钢管表面形貌畸变电磁检测方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钢管参数及状态对测量的影响 |
| 5.3 钢管表面形貌畸变检查的阵列位移传感器方案 |
| 5.4 基于面阵组合磁通测量位移传感器的钢管表面形貌畸变检测系统 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要研究成果及创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读学位期间申请的专利 |
（10）管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及其意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 漏磁检测理论国内外研究现状 |
| 1.2.2 漏磁检测信号分析处理和缺陷识别技术的国内外研究现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 管道漏磁检测的理论研究 |
| 2.1 管道漏磁检测原理 |
| 2.1.1 漏磁检测基本原理 |
| 2.1.2 钢管和管道检测系统的结构 |
| 2.2 缺陷漏磁检测的理论模型 |
| 2.3 缺陷漏磁场的有限元分析 |
| 2.3.1 管道漏磁场有限元模型 |
| 2.3.2 静态漏磁场有限元模拟计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 管道缺陷漏磁场和漏磁信号影响因素分析 |
| 3.1 管道缺陷漏磁场 |
| 3.2 腐蚀缺陷外形对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.2.1 缺陷长度对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.2.2 缺陷宽度对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.2.3 缺陷深度对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.2.4 缺陷倾角和园角对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.3 速度和材质对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.3.1 速度对漏磁场的影响 |
| 3.3.2 材质对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.4 其它因素对缺陷漏磁场的影响 |
| 3.4.1 管道异物产生的漏磁场 |
| 3.4.2 管道磁化强度的影响 |
| 3.4.3 管道检测仪磁极间距、背底磁场和探头提离高度的影响 |
| 3.4.4 管道内压力和剩磁的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 漏磁信号分析和影响因素补偿 |
| 4.1 漏磁信号预处理 |
| 4.1.1 漏磁场信号不同放大倍数调整 |
| 4.1.2 各通道偏离调整 |
| 4.1.3 数字平滑和滤波 |
| 4.1.4 漏磁信号微分处理 |
| 4.2 漏磁信号的时频分析 |
| 4.2.1 漏磁信号的时域分析 |
| 4.2.2 漏磁信号的频域分析 |
| 4.2.3 漏磁信号的时频分析 |
| 4.2.4 基于小波分析的漏磁信号去噪处理 |
| 4.3 速度和管材影响的补偿 |
| 4.3.1 消除管材变化影响的补偿方法 |
| 4.3.2 消除速度变化影响的补偿方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 漏磁信号特征提取与缺陷外形统计识别 |
| 5.1 漏磁信号波形识别 |
| 5.1.1 模式识别方法 |
| 5.1.2 漏磁信号定性分类 |
| 5.2 漏磁信号波形的插值平滑 |
| 5.3 缺陷特征库 |
| 5.3.1 缺陷制作 |
| 5.3.2 缺陷试验 |
| 5.3.3 缺陷特征库 |
| 5.4 缺陷漏磁场特征量分析 |
| 5.4.1 波形特征量定义 |
| 5.4.2 缺陷外形尺寸特征量选取 |
| 5.5 统计方法的缺陷识别 |
| 5.5.1 多变量统计分析方法 |
| 5.5.2 缺陷长度的统计识别 |
| 5.5.3 缺陷宽度的统计识别 |
| 5.5.4 缺陷深度的统计识别 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 管道腐蚀缺陷检测智能化 |
| 6.1 腐蚀缺陷神经网络定量识别 |
| 6.2 基于小波神经网络的管道腐蚀缺陷识别 |
| 6.2.1 小波神经网络原理及构建 |
| 6.2.2 小波神经网络的训练算法 |
| 6.2.3 管道腐蚀缺陷小波神经网络的定量识别 |
| 6.3 腐蚀缺陷检测智能化的实现 |
| 6.3.1 管道检测数据智能分析系统的建立 |
| 6.3.2 管道检测数据智能分析过程 |
| 6.3.3 腐蚀缺陷外形轮廓重构 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、有色金属管材的涡流探伤 B.S.—3889—第2B部分—1966 探测方法（论文参考文献）
- [1]管道焊缝无损检测的综合方法结合及图像处理[D]. 李晨光. 中国石油大学, 2011(10)
- [2]生产井瞬变电磁探测理论与方法研究[D]. 宋汐瑾. 西安电子科技大学, 2012(04)
- [3]超声相控阵汽车发动机内腔腐蚀检测关键技术研究[D]. 杨晓霞. 天津大学, 2014(11)
- [4]钢管表面缺陷自动检测方法的研究[D]. 陈超君. 东北大学, 2008(03)
- [5]矿浆管道极限承载能力和寿命预测研究[D]. 谭俊清. 西安建筑科技大学, 2011(02)
- [6]激光表面处理Cr5钢的组织与性能[D]. 孙有政. 东北大学, 2016(06)
- [7]基于直角坐标机器人的超声检测系统的研制[D]. 李艳蕊. 沈阳化工大学, 2018(02)
- [8]弱导电复合材料的高频电磁涡流检测系统开发[D]. 李晴. 南京师范大学, 2020(03)
- [9]磁通测量位移传感方法及在钢管形貌畸变检测中的应用[D]. 张继楷. 华中科技大学, 2019
- [10]管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究[D]. 蒋奇. 天津大学, 2003(03)