基于激光超声的钛合金裂纹合成孔径组合成像研究

来源：激光与红外杂志2024年第3期北京时间：

作者：陈涛

单位：1.北京石油化工学院,机械工程学院,北京 102617；2.北京翔博科技股份有限公司,北京 101312；

摘要：针对钛合金内部疲劳裂纹激光超声成像问题,提出了一种基于合成孔径聚焦技术的多模式组合成像方法。采用扫描激光源法,通过提取不同探测位置的时域模式回波信号,根据Bscan图中反射纵波与反射横波的幅值分布,将裂纹回波时域特征进行分区重组,对其进行反演聚焦完成了对内部裂纹的识别及图像重构。使用COMSOL Multiphysics对钛合金板材内部裂纹成像过程进行数值模拟并通过MATLAB图像算法验证了其可行性。与单一模式波成像相比,采用反射纵波与反射横波组合的成像方法有效减少了伪像,实现了对内部裂纹的定位及图像重构,重构裂纹位置〖WTBX〗X轴与Y〖WTBZ〗轴相对误差均在3以内。

关键词：合成孔径聚焦技术;钛合金;方向性;内部裂纹

基金资助：北京高校高精尖学科建设机械工程项目(No.21010221002)；国家级大学生创新创业计划项目(No.2022J00180)资助。