分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 用小波变换获取超声波能量的时间-尺度分布, 研究衰减系数随尺度的分布规律, 定义加权的超声多尺度衰减系数,结合粒子群算法设计的最优尺度组合及其归一化权重分配策略, 建立晶粒尺寸的超声多尺度衰减评价模型. 选用304 不锈钢进行实验, 其衰减系数-尺度分布图表明超声波在小尺度下衰减迅速, 体现了高散射材料中衰减的频率特征; 而随着试样晶粒尺寸增大, 整个尺度范围内的衰减都明显加剧. 实验结果显示, 声速法、传统衰减法与本方法的最大系统误差分别是+12.57%, +5.85%和-1.33%. 对金相法测得平均晶粒尺寸为103.5 mm 的验证试样用3 种方法进行评价, 结果分别为(110.4±7.8), (98.2±6.6)和(101.7±3.9) mm. 本方法不仅可降低系统误差, 且随机误差也被小波变换的恒Q滤波特性有效抑制.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 制备晶粒尺寸不同的In718合金试样，采用经验模态分解(EMD)研究超声背散射信号的时频域特征，分析晶粒尺寸对不同频段固有模态函数(IMF)的影响，并探求各IMF信号的功率与晶粒尺寸之间的相关性。结果表明，原始背散射信号和IMF1信号的频带宽，受晶粒尺寸变化影响均不显著；IMF2信号频域分布较为集中，峰值频率的幅值随晶粒的增大而增大，其功率与晶粒尺寸相关系数达0.995，显著高于其它模态，EMD过程实质上滤除了与晶粒尺寸无关的成分。以充分反映晶粒散射强度的IMF2成分作为晶粒尺寸评价的特征信号，建立面向In718晶粒尺寸的超声背散射EMD评价模型。晶粒尺寸实测结果显示，本方法的灵敏度是传统背散射法的3.74倍；对两验证试样的评价误差分别为-3.72%和2.87%，精度显著高于声速法；与衰减法相比，本方法无需厚度信息，评价结果不受测厚误差的影响；此外，相比于金相法具有效率及无需破坏待测件的优势。
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