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公开(公告)号：CN104833729A
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201510223498.2
申请日：2015-05-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N29/44
Abstract: 本发明公开了一种分离对称和弯曲模态波包并提取弯曲模态微弱信号的计算方法，本发明基于轴对称模态和弯曲模态的波结构特征理论，利用有限元软件建立相关模型，提取导波监测面上的信号采集结点的瞬态位移信号，将所采集信号按照相关公式在频域上进行延迟并叠加；接着对叠加后的频域信号进行逆傅里叶变换，得到分离后的各阶导波模态波包，利用希尔伯特黄包络求出各模态反射系数。利用有限元软件的二次开发功能编写二次开发程序，定量分析缺陷尺寸特征、位置分布、缺陷个数以及中心激励频率等检测参数对从缺陷处经模态转换从产生的弯曲模态反射回波幅值的影响程度，由此综合利用轴对称模态和弯曲模态的反射系数来评价缺陷位置分布。
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公开(公告)号：CN104502463A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410757558.4
申请日：2014-12-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于超声检测的胶体耦合介质，属于耦合介质与超声检测领域。所述胶体耦合介质以水为载、魔芋粉与海藻粉组成；魔芋粉与海藻粉按9：1质量比混合；1.3g混合粉末配200ml水，水为沸水，倒入混合粉末的同时，搅动沸水，混合均匀待其冷却即可。应用于超声检测，胶体耦合介质厚度比探头半径长10mm以内。本发明能够进行常规直接反射回波测量，也能够实现在超声显微系统中对各种材料的各种波速的测量，从而计算出各种材料的泊松比与弹性模量。测量结果与理论值一致，脱离了水的束缚，可以对不防水的试件以及斜面进行测量，具有良好的使用前景。
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公开(公告)号：CN102706964B
公开(公告)日：2014-01-22
申请号：CN201210152249.5
申请日：2012-05-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N29/07
Abstract: 本发明涉及一种用于兰姆波波速检测的点聚焦超声换能器，属于声学换能器技术领域，其作用是把激励源产生的脉冲电信号转换为压电薄膜的振动从而产生超声信号，同时接收被测试样的反射回波，并将超声信号转换为电信号。本发明采用压电高分子聚合物作为激励接收元件，接头、金属弹簧、上金属外壳、下金属外壳、绝缘套筒、背衬、绝缘胶、蒸镀电极等即可产生中心频率为14MHz的超声信号。其在极化过程中不需要进行拉伸操作，大大降低了极化难度。本发明具有散焦距离长、频带宽、信噪比高等优点，完全可以满足实验分析的需要。
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公开(公告)号：CN102539535B
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201110427500.X
申请日：2011-12-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种各向异性材料表面波非接触式波速提取的方法属于无损检测技术领域。采用拉伸等破坏性的方法将无法满足各向异性材料的求。在以测量声波波速为主的非破坏性检测中，由漏表面波和直接反射波的干涉所形成的V(z)曲线包含材料特性方面的许多信息，以超声显微镜作为波速测量工具，可以应用于检测各向异性材料弹性常数等机械性质。将V(z)曲线理论引入各向异性材料的表面波波速测量中，即可得到不同角度下表面波传播的速度，并通过角度——波速曲线来表征材料的各向异性。本发明可在宽频范围内对各向异性材料表面波波速进行提取，取代单频逐点的方式；可设置不同的频率段进行波速提取，选择平均后的值作为某一角度的表面波波速，避免了偶然因素造成的随机误差。
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公开(公告)号：CN102830173A
公开(公告)日：2012-12-19
申请号：CN201210314168.0
申请日：2012-08-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N29/07
Abstract: 一种轴类结构类表面波非接触式波速提取的方法，属于无损检测技术领域。采用超声显微镜方法检测试件力学性能已经被广泛的应用于无损检测领域，表面波波速是材料力学性能超声测量的关键。由漏类表面波和直接反射波的干涉所形成的V(z)曲线包含材料微结构方面的许多信息，本发明基于散焦测量系统，利用宽频脉冲作为激励源，并接收包含多种频率成分的超声波，通过改进的傅里叶变换技术获得材料的V(z)曲线及其振荡周期，通过实验得到的不同频率下的散焦周期与理论值的拟合对比，进而反演出柱面轴类试件柱面表面波波速。本发明可对不同材料的类表面波波速进行提取；可在宽频范围内对类表面波波速进行提取，取代单频逐点的方式；可对不同频率段内的类表面波波速进行提取。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102411030A
公开(公告)日：2012-04-11
申请号：CN201110217209.X
申请日：2011-07-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种非常规材料小尺寸试件弹性常数超声无损检测装置，可实现块体纳米材料、块体金属玻璃以及涂层结构等非常规金属材料弹性常数的无损检测。该装置主要包括有嵌入式微机、四轴运动控制卡、四轴运动控制器、四轴运动机构、校准装置、超声脉冲激励/接收仪和超声波聚焦探头几部分；通过精密校准装置，保证探头和被测试件的垂直定位精度；超声脉冲激励/接收仪实现聚焦探头超声信号的发射与接收。特别针对涂层材料对检测设备要求高的特点，对超声聚焦探头与试件上表面间的垂直度、散焦定位精度做了特殊设计，形成了一套高精度超声散焦定位无损检测装置，为新型非常规材料弹性常数无损检测提供了技术手段和可靠保证。
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公开(公告)号：CN119830671A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510027710.1
申请日：2025-01-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G01N29/44 , G01N29/04 , G06F17/11 , G16C60/00 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种预应力介质中兰姆波声弹性效应的有限元仿真计算方法，该方法可以实现任意波导截面内的预应力兰姆波仿真，具有仿真速度快，模拟对象可任意扩展等优点。本发明实施过程中，通过编写具有非线性特性的VUMAT子程序，实现Murnaghan超弹性本构模型的引入；通过准静态叠加动态分析方法，实现预应力及声波扰动的加载；通过兰姆波信号后处理，实现纯净兰姆波特征提取。该方法在超声无损检测领域，特别是在残余应力的导波检测研究中填补了仿真方法的空缺，具有极大的潜力。
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公开(公告)号：CN118258889A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410194447.0
申请日：2024-02-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种自激自收型声波入射角度任意可调的超声反射测量装置，外部支撑框架内置超声透射测试水箱，步进电机固定于支撑框架上横梁，连接试件上端夹具以实现试件旋转；测试框架固通过螺栓固定于测试水箱底部并于支撑框架连接；反射声波测试框架包括传感器固定导轨、测试试件夹具、超声传感器夹具、超声传感器和声反射板。本装置可通过步进电机逐级调节声波入射角度，实现各角度透射信号获取，及波速测量，从而可以根据材料属性超声测量原理表征位置材料属性，本装置可通过自动化变角度测量及设置声反射板，简化测量过程，实现精准测量。
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公开(公告)号：CN118227945A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410436703.2
申请日：2024-04-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了半无限域覆层板中SH导波频散曲线和衰减曲线的计算方法，属于超声无损检测技术领域；首先基于状态矢量法推导了半无限域覆层板结构频散特征方程；然后对基体内位移进行勒让德正交多项式展开，构建矩阵方程；最后通过适当的变量转换，将非线性特征值问题转化为多项式特征值问题，能够容易的处理复波数问题，通过特征值求解的形式同步求解了半无限域覆层板结构中SH导波的频散曲线和衰减曲线。本发明所述方法无需求解超越频散方程，可以快速准确的获得半无限域覆层板结构中SH导波的全部模态的频散曲线和衰减曲线。
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公开(公告)号：CN118067285A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410194449.X
申请日：2024-02-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双发‑双收传感器阵列的表面波虚拟叠加干涉幅值谱应力测量方法，涉及超声表面波应力测量方法，属于超声无损检测领域。应力对结构的疲劳寿命，抗疲劳及耐腐蚀等特性具有重要的影响，因此，准确可靠的应力测量方法对保证结构的安全运行具有重要意义。本发明基于应力诱导的表面波叠加干涉效应，利用双发‑双收式传感器阵列实现表面波虚拟叠加干涉信号的测量，借助表面波叠加干涉幅值谱谷值频率与应力的非线性对应关系，从而实现高灵敏度的应力测量。本发明具有以下优点：1)相比于传统的声时法具有更高的应力测量明敏度；2)该方法可实现结构的表层应力测量；3)该方法可用于长距离大范围的应力状态监测。
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