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嘉峪检测网 2019-02-21 15:46
随着薄板工件的广泛应用，薄板裂纹的检测问题变得尤其重要。
超声lamb波具有传播距离远、衰减小等特点，已经广泛应用于薄板结构的无损检测。但lamb波具有频散特性，不能用在某些传统超声成像方法中。
逆时偏移方法借鉴于地球物理学，目前已应用于超声检测各个领域。前人采用可消除频散影响的导波法对薄板裂纹成像进行了数值模拟，但效果较差，且实验与模拟结果不一致。
针对薄板裂纹的检测与成像问题，中国科学院声学研究所汪承灏团队利用时间反转原理（Reverse-time-migration, RTM），对lamb波频散进行补偿，提出了一种改进的逆时偏移方法，并用激光测振仪高保真地记录了发射和接收波形，从而得到准确清晰的裂纹图像。相关研究成果已在线发表于国际学术期刊《AIP advances》。
该方法的关键是基于RTM互相关成像原理，在接收阵元处将扩展的lamb波时间反转为后向波，而扩展后向波也由于lamb波的色散而重新被压缩。当到达板上的某一点时，后向波再次被时间反转，然后与发射阵元发出的前向波进行卷积。通过叠加发射和接收阵元中大量发射-接收对的互相关的结果获得准确的裂纹图像。
目前实验仅针对平直裂纹，推断对于其他形状的缺陷（如倾斜裂缝、弯曲裂缝等）也可以得到相应的图像，这有待开展更深入的工作。
图1 横向裂纹的位置和发射-接收换能器位置
图2 改进的RTM方法得到的水平裂纹图像
来源：中科院
