申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所

申请日：2023-06-07

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN116381052B

主分类号：G01N29/04

分类号：G01N29/04;G01N29/44

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2024.02.23#著录事项变更;2023.07.21#实质审查的生效;2023.07.04#公开

摘要：本发明提供了一种TOFD检测外筒内表面缺陷的探头参数确定方法，该方案采用CIVA仿真技术对带有模拟缺陷的不同壁厚的外筒模型试块进行TOFD检测工艺仿真研究，能够根据工件结构特点、典型缺陷及分布形式，采用不同探头及检测工艺参数，模拟分析工件中不同参数状态下的声场分布规律及缺陷信号反馈情况，确定出适合于不同缺陷检测的最佳检测工艺参数和探头参数配置。

主权项：1.一种TOFD检测外筒内表面缺陷的探头参数确定方法，其特征是：包括有以下步骤：a、根据待测外筒壁厚尺寸范围建立无缺陷声场仿真试块CIVA结构模型；b、根据待测外筒壁厚尺寸范围建立缺陷响应仿真试块CIVA结构模型；c、选择不同的探头对无缺陷声场仿真试块进行声场仿真，根据仿真结果总结得到TOFD声场能量分布随探头参数变化的规律，初步确定适配外筒壁厚尺寸范围的探头参数配置；再采用适配的探头参数配置对缺陷响应仿真试块进行缺陷响应仿真及仿真结果分析，获得不同探头对缺陷的上尖端衍射回波幅值；d、根据步骤c得到的不同探头对缺陷的上尖端衍射回波幅值，选择上尖端衍射回波幅值最高的探头作为最终确定的探头参数配置；所述步骤c中，对无缺陷声场仿真试块进行声场仿真并初步确定适配外筒壁厚尺寸范围的探头参数配置的步骤为：c1、选择多个不同的探头，对壁厚最大的无缺陷声场仿真试块进行声场仿真，获取当声束角度为45°、将探头的声束交点设置于试块底面存在缺陷的位置时，探头频率、探头直径变化引起声场分布变化的规律；再分别对各不同壁厚的无缺陷声场仿真试块进行仿真，分析并得出各试块底面位置声波能量最高时对应的探头参数；c2、通过步骤c1得到的声场仿真数据和声场能量分布随探头参数变化的规律，基于探头对声束交点处形成波幅大于90％的聚焦区域面积越小，则检测信噪比及缺陷分辨率越好的原则，选择得出针对不同壁厚试块的适配的探头参数配置；所述步骤c中，针对缺陷响应仿真试块进行缺陷响应仿真的步骤为：c31、内表面危害性缺陷响应仿真分析：c31-1、对相同壁厚、不同模拟裂纹尺寸的缺陷响应仿真试块进行仿真：采用前序步骤中获取的适配的探头参数配置和缺陷响应仿真参数进行缺陷响应仿真，获取各探头针对各裂纹缺陷的上尖端衍射回波幅值；c31-2、对不同壁厚、相同模拟裂纹尺寸的缺陷响应仿真试块进行仿真：采用前序步骤中获取的适配的探头参数配置和缺陷响应仿真参数进行缺陷响应仿真，获取各探头针对各裂纹缺陷的上尖端衍射回波幅值；c32、内表面非危害性缺陷响应仿真分析：c32-1、对相同壁厚、不同模拟腐蚀凹陷尺寸的缺陷响应仿真试块进行仿真：采用前序步骤中获取的适配的探头参数配置和缺陷响应仿真参数进行缺陷响应仿真，获取各探头针对各裂纹缺陷的上尖端衍射回波幅值；c32-2、对不同壁厚、相同模拟腐蚀凹陷尺寸的缺陷响应仿真试块进行仿真：采用前序步骤中获取的适配的探头参数配置和缺陷响应仿真参数进行缺陷响应仿真，获取各探头针对各裂纹缺陷的上尖端衍射回波幅值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 一种TOFD检测外筒内表面缺陷的探头参数确定方法

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