基于注意力机制的超声波损伤检测分析方法及其应用

    公开(公告)号:CN113094933A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110505353.7

    申请日:2021-05-10

    Abstract: 本发明提供一种基于注意力机制的超声波损伤检测分析方法,包括:获取多种材料的损伤分数数据集,利用其中的第一特征向量和损伤分数,训练多种回归模型,利用回归模型对第一特征向量给出回归模型的输出值,作为损伤分数的中间预测值并组成向量;利用多头注意力模型对各个回归模型进行集成和训练,将向量输入多头注意力模型以输出第三特征向量;利用一维卷积层和后置全连接层,以第三特征向量作为输入进行回归,得到的超声波损伤检测分析系统用于得到损伤分数预测值。本发明还提供了超声波损伤检测分析方法的多种应用。本发明的方法通过注意力机制集成将多种回归模型集成起来,提高了超声波损伤的预测的精度和泛化能力。

    一种基于压电薄膜制作的点聚焦空气耦合超声换能器

    公开(公告)号:CN109332141B

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN201811191335.0

    申请日:2018-10-12

    Abstract: 本发明提供了一种点聚焦空气耦合超声换能器,其包括同轴且从内到外依次设置的金属背衬、绝缘套筒和金属外壳;绝缘套筒具有套筒侧壁和套筒底壁,金属外壳具有外壳侧壁和外壳底壁;所述金属背衬的上表面为凹球面,其上设有通过双面导电胶带粘合在金属背衬上的压电薄膜,压电薄膜的周缘通过一金属圆环顶盖压紧固定在套筒侧壁的顶面上;所述压电薄膜的材质为多孔聚丙烯铁电驻极体薄膜,且其上下表面镀有金属电极。本发明的点聚焦空气耦合超声换能器采用多孔聚丙烯铁电驻极体薄膜作为振动元件,使得超声换能器不需要设置匹配层,具有工作频带宽、信噪比高的优点,且制作简单。

    基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统及方法

    公开(公告)号:CN110836927A

    公开(公告)日:2020-02-25

    申请号:CN201911185788.7

    申请日:2019-11-27

    Abstract: 本发明涉及一种基于PWM编码激励的非线性超声导波检测系统及方法,系统包括:主控模块,用于产生PWM脉冲调制信号,并接收反馈的数字信号,对该数字信号处理获得待测材料的使用寿命评价结果;超声任意波形发生器,与主控模块连接,用于根据PWM脉冲调制信号产生超声波电信号;发射端探头模块,用于在超声波电信号的激励下向待测材料发射高斯型的多周期正弦信号;接收端探头模块,用于接收经待测材料后反馈的超声导波信号,并转换为反馈电信号;超声信号采集模块,在主控模块的控制下,用于对反馈电信号进行采样,转换为数字信号;多路电源模块,用于供电。与现有技术相比,本发明具有信噪比高、操作简便等优点。

    一种试样表面残余应力的无损检测方法

    公开(公告)号:CN107328860A

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201710566113.1

    申请日:2017-07-12

    CPC classification number: G01N29/07 G01N29/24

    Abstract: 本发明提供一种超声表面波声速测量系统,包括分别与控制装置和示波器相连的超声测试装置,该超声测试装置向探头竖直向下的聚焦换能器供电,接收该聚焦换能器的超声探头的信号,并将信号发送给示波器,聚焦换能器下方还设有试样槽,试样槽装有液体,聚焦换能器的超声探头浸没在所述液体中,驱动机构固定在试样槽上且与聚焦换能器相连。本发明由于只测量了传播了超声表面波的区域即聚焦换能器正对区域的超声表面波速度,且激发的超声表面波在材料内部的传播距离很小,因此实现了局部区域残余应力的检测;由于采用非接触式聚焦换能器激发表面波,所以本发明可以测量曲面结构表面残余应力,从而实现曲面结构残余应力的测量。

    一种板状金属构件/材料剩余寿命的无损检测和评价方法

    公开(公告)号:CN105067703A

    公开(公告)日:2015-11-18

    申请号:CN201510465209.X

    申请日:2015-07-31

    Abstract: 本发明涉及一种板状金属构件/材料剩余寿命的无损检测和评价方法,其包括通过对板状金属试样进行非线性超声Lamb波的测量,获取金属构件/材料剩余寿命时间分数与超声Lamb波二次谐波归一化值之间的关系曲线;对待测板状金属构件/材料进行非线性超声Lamb波信号的测量,通过关系曲线获取与测量得到的非线性超声Lamb波归一化值对应的剩余寿命分数;根据剩余寿命分数和待测板状金属构件/材料的加载时间预测该待测金属构件/材料的剩余寿命。本发明能对在役板状金属构件/材料部件的蠕变损伤进行检测和评价,快速、有效预测在役部件的剩余寿命,为板状金属构件/材料的安全服役提供可靠的依据。

    融合线性与非线性超声特征的疲劳裂纹扩展与剩余疲劳寿命预测方法

    公开(公告)号:CN119804673A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411867179.0

    申请日:2024-12-18

    Abstract: 本发明涉及一种融合线性与非线性超声特征的疲劳裂纹扩展与剩余疲劳寿命预测方法,包括:获取待测板件在周期性加载力下的超声导波信号,计算各个采样点线性超声特征参数和非线性超声特征参数;基于采样点所在的周期数,计算采样点对应的权重,基于所述权重对所述线性超声特征参数和非线性超声特征参数进行加权;基于加权后的多个采样点的线性超声特征参数和非线性超声特征参数,利用训练好的LSTM神经网络,预测得到待测板件的裂纹长度和/或剩余疲劳寿命。与现有技术相比,本发明具有预测准确性和稳定性高等优点。

    基于多通道接收的非线性超声导波检测系统及方法

    公开(公告)号:CN119198923A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411270015.X

    申请日:2024-09-11

    Abstract: 本发明公开一种基于多通道接收的非线性超声导波检测系统,包括高能基频超声激发模块,受控于触发信号产生电信号并进行放大和滤波处理;发射换能器,在所述高能基频超声激发模块的激励下产生超声波作用于目标对象;可变角度接收换能器阵列,用于接收经所述目标对象反馈的超声导波信号并转换为反馈电信号;超声采集模块,在所述控制与信号处理模块的指令下用于对所述反馈电信号先放大后采样并转换为数字信号;控制与信号处理模块,其中包括FPGA芯片和ARM主处理器,用于控制指令的产生和对超声采集模块发送的数字信号进行时间域‑频率域‑空间域的信息提取,计算获得导波信号所携带的材料非线性参数,基于该材料的非线性参数进行微损伤评估和寿命预测。

    一种高温金属表面波电磁超声换能器及其设计方法

    公开(公告)号:CN118817856A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410807350.2

    申请日:2024-06-21

    Abstract: 本发明涉及一种高温金属表面波电磁超声换能器及其设计方法,所述超声换能器包括偏置磁场模组、气体冷却模组和PCB线圈模组,所述偏置磁场模组包括挂仓和设置于挂仓内的永磁铁,所述气体冷却模组包括金属腔体、前板和充气接口,挂仓悬挂安装于金属腔体内,所述PCB线圈模组包括层叠设置的陶瓷盖板和陶瓷PCB回折线圈板;所述设计方法包括:确定挂仓悬挂于上PCB线圈模组的间距;确定所述固定螺栓的旋入长度;根据陶瓷PCB回折线圈板上回折线圈的折间距,计算确定所述超声换能器的最佳激发频率,实现波形畸变修正。与现有技术相比,本发明通过优选永磁铁、合理设计腔体冷却方式及波形畸变修正,能够保证永磁铁的高温生存能力以及信号导通能力。

    基于注意力机制的超声波损伤检测分析方法及其应用

    公开(公告)号:CN113094933B

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202110505353.7

    申请日:2021-05-10

    Abstract: 本发明提供一种基于注意力机制的超声波损伤检测分析方法,包括:获取多种材料的损伤分数数据集,利用其中的第一特征向量和损伤分数,训练多种回归模型,利用回归模型对第一特征向量给出回归模型的输出值,作为损伤分数的中间预测值并组成向量;利用多头注意力模型对各个回归模型进行集成和训练,将向量输入多头注意力模型以输出第三特征向量;利用一维卷积层和后置全连接层,以第三特征向量作为输入进行回归,得到的超声波损伤检测分析系统用于得到损伤分数预测值。本发明还提供了超声波损伤检测分析方法的多种应用。本发明的方法通过注意力机制集成将多种回归模型集成起来,提高了超声波损伤的预测的精度和泛化能力。

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