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公开(公告)号:CN103246767B
公开(公告)日:2015-08-12
申请号:CN201310150440.0
申请日:2013-04-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于遗传算法和有限元法的液-液声子晶体拓扑优化方法,用于解决根据对二维液-液声子晶体带隙要求,主动设计声子晶体结构的技术问题。其首先选用二维正方晶格类型声子晶体原胞,将声子晶体原胞离散成M×M正方形单元结构;然后,根据二维液-液声子晶体所满足的Hemholtz方程,借助多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics3.5a中的声学模块,对其脚本语言进行二次开发,得到matlab环境下的程序代码,用于计算其带隙;最后利用遗传优化算法,根据对带隙的要求,搜寻二维液-液声子晶体原胞最优的材料布局。
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公开(公告)号:CN103217359B
公开(公告)日:2015-06-03
申请号:CN201310110266.7
申请日:2013-04-01
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 用于小直径金属杆的扭转模态磁致伸缩传感器,属于电磁声学传感器技术领域。本发明包括铁钴合金贴片、支撑套筒、感应线圈、保护外壳及BNC接口。经偏置磁场磁化后的铁钴合金贴片卷曲粘贴于小直径金属杆表面;小直径金属杆与支撑套筒间保持间隙配合关系,并内插置于支撑套筒内,便于拆装;感应线圈绕制在支撑套筒上;支撑套筒内嵌于保护外壳,并与保护外壳一起安装于金属杆端部,固定安装于保护外壳上的BNC接口与感应线圈输入输出端口连接。本发明可实现小直径金属直杆中扭转模态超声导波的激励和接收,用于液体粘滞系数的测量。
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公开(公告)号:CN104007180A
公开(公告)日:2014-08-27
申请号:CN201410213487.1
申请日:2014-05-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种扭转模态磁致伸缩阵列传感器,属于超声无损检测领域。根据板中SH波振动模式与管道中扭转模态相类似的现象,提出了一种适用于管道布置和阵列的MPSA线圈,设计并研制一种扭转模态磁致伸缩阵列传感器,实现在管道中扭转模态的激励。通过试验验证了研制的扭转模态磁致伸缩阵列传感器在管道上激励T(0,1)模态,试验测试了该传感器的频率响应特性,使用该传感器快速有效检测出对合金钢管中缺陷位置,且定位精度较高,为进一步利用该传感器并结合相控阵原理,实现管道中缺陷二维成像奠定了基础。
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公开(公告)号:CN103926329A
公开(公告)日:2014-07-16
申请号:CN201410135724.7
申请日:2014-04-04
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于单纯形法的半无限域基体涂层结构材料弹性性质获取方法,材料的弹性系数与材料制备工艺密切相关;利用超声波对材料弹性性质进行测量是无损检测领域很有前景的测量方法之一。基于声学显微镜技术,自行开发的涂层材料弹性系数的超声测量系统,采用线聚焦PVDF探头,通过纵波和表面波波速的同时测量,可实现材料的弹性系数无损检测。本方法具有如下有益效果,不必再将整幅理论与实际曲线的波速平方的残差总和最小值都计算出来;不必把所有的理论频散曲线都确定,这种方式耗时且数据量冗长,单纯形的方法可以加速并化简程序。
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公开(公告)号:CN103389339A
公开(公告)日:2013-11-13
申请号:CN201310309390.6
申请日:2013-07-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于时间反转周向Lamb波的大口径厚壁管道缺陷定位方法,其将管道中的缺陷视为一个波源,将周向Lamb波与缺陷相互作用产生的散射信号视为由该波源发出,散射信号被多通道传感器接收、截取并翻转后又被二次激励,实现了对大口径厚壁管道内壁小缺陷检测;利用时间反转聚焦原理,信号必将在波源(即缺陷)位置聚焦,从而产生具有较高幅值的缺陷回波信号,以此可判断缺陷的存在;同时根据时间反转对周向Lamb波频散和多模态效应的补偿特性,直达信号也将发生部分聚焦,以此为时间基准,实现了大口径管道缺陷的周向定位。可通过以下两种方式实现该过程:应用传感器阵列和多通道信号激励接收系统进行检测;应用一对传感器和单通道信号激励接收系统进行检测。该方法解决了时间反转超声检测中时间基准难找、缺陷难定位等问题。
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公开(公告)号:CN102608222B
公开(公告)日:2013-10-23
申请号:CN201110428064.8
申请日:2011-12-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种镀层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。在镀/涂层弹性性质的研究中,当已知基体材料特性的情况,通过波速与波长或频率的关系——即频散曲线,即可反演出镀/涂层的弹性性质。由漏类表面波和直接反射波即纵波的干涉所形成的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,通过改进的二维傅里叶变换技术获得材料的V(z)曲线及其振荡周期,从而实现对镀层结构类表面波波速的提取。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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公开(公告)号:CN103336054A
公开(公告)日:2013-10-02
申请号:CN201310217894.5
申请日:2013-06-03
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明具体涉及一种基于超声Lamb波的对接焊缝无损检测方法,属于超声导波无损检测领域。本发明的激励源加载在焊缝端部,将两个压电片对称贴在板的上下表面进行激励,产生沿焊缝传播的焊缝导波模态能量高、衰减慢,可以解决长距离检测问题。其检测系统如图所示,由函数发生器(1)、功率放大器(2)、压电片(3)、斜入射式压电超声传感器(4)、示波器(5)和计算机(6)组成。利用该系统进行检测,超声Lamb波遇到焊缝上的缺陷会产生缺陷回波,由激励波形与接收的缺陷回波波形的时间差以及焊缝超声导波模态的群速度,可以求得缺陷距离激励源的距离,从而实现对接焊缝缺陷的有效定位。
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公开(公告)号:CN103076398A
公开(公告)日:2013-05-01
申请号:CN201210568380.X
申请日:2012-12-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 接地网圆钢棒腐蚀检测周侧加载传感器,属于无损检测领域,具体涉及一种利用超声导波检测电力系统接地网圆钢棒腐蚀的超声导波传感器。传感器由8-16个传感器单元组成,传感器单元由传感器外壳(1)、嵌于传感器外壳(1)内部的滑块(3)、传感器外壳(1)和滑块(3)之间的一对弹簧(2)、定位滑块(3)的一对定位销(4)、压电片(6)、支撑保护压电片(6)的保护层(7)、压电片正负两极的引线(5)、保护层(7)和滑块(3)之间背衬材料(8)以及将多传感器单元连接起来的轴销(9)组成。在实际使用时,8-16个传感器单元组成传感器,实现传感器沿圆钢棒侧面周向均布的加载方式,可以适用于直径为Φ14-28mm的常用型号接地网钢棒的无损检测。
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公开(公告)号:CN101839924B
公开(公告)日:2013-03-27
申请号:CN201010194831.9
申请日:2010-05-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 原子力声学显微镜悬臂梁接触谐振频率追踪系统主要用于快速获取原子力显微镜悬臂梁的接触谐振频率,进而实现原子力声学显微镜的快速弹性模量成像,属于无损检测领域。本发明基于原子力显微镜悬臂谐振曲线峰值对应的电压信号,控制压控振荡器输出谐振中心频率的正弦电压信号激励压电传感器的原理。主要包括与原子力声学显微镜悬臂梁的光电二极管探测器连接的有效值直流转换电路(RMS-DC)、与原子力声学显微镜的压电传感器连接的压控振荡器(VCO),以及处理频率信号的DSP控制板。DSP控制板控制VCO输出谐振中心频率的正弦电压信号激励压电传感器,得到谐振曲线,进而得到谐振曲线的中心频率,实现了一种快速自动频率跟踪系统。
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