件中存在的多个缺陷并有较好的表现本文中使用改进型算法弥补算法不能直接在现有超声相控阵检测仪使用的缺点，并对该算法的特性进行了仿真及说明。在实验室现有超声相控阵检测仪，万方数据中应用算法和改进型算法。实验证明算法和改进型算法都可以有效改善探头的聚焦效果，但改进型算法的聚焦效果相对算法较差，仍需要进步的改进。关键词奥氏体不锈钢深厚焊缝超声相控阵无损检测分类号万方数据，人介绍了超声相控阵发射接收全矩阵阵列数据的无损检测后处理算法。加拿大舍布鲁克大学的等人使用种基于相关性的全聚焦方法，实现超声相控阵发射接收检测数据的成像。美国纽约州立大学石溪分校的等人提出了种新的计算矩形平面超声相控阵换能器脉冲响应声场的算法，该算法有望促进超声程序系统的发展。美国麻省理工学院的等人研究了超声相控阵线性探头的声束聚焦特性。巴黎大学的等人使用算法对钛合金万方数据中国计量学院硕士学位论文锭缺陷进行了检测，验证了超声无损检测中使用算法检测散射性介质中缺陷的可行性。国内的研究进展相对于国外有定的落后，但仍然有众多的学者在不断的研究这个课题。清华大学施克仁等人在提高超声相控阵三维成像分辨力的方向上做了很多工作，并提出了相位畸变的修正方法。大连理工大学杨平华等人通过实验的方法测试了超声相控阵的横向分辨率，并对实验结果进行了深入分析。哈尔滨工业大学的杜秀丽等人使用匹配追踪算法对超声检测信号进行了去噪处理。哈尔滨工业大学的王华等人根据超声相控阵原理研制了套超声相控阵实时检测系统，并且该系统满足实际的无损检测需要。清华大学施克仁等人设计了的二维超声相控阵探头并利用该探头实现了超声三维成像，成像结果较为理想。无锡市锅炉压力容器学会李衍介绍了采样相控阵的优点并介绍了利用采用相控阵实现超声相控阵三维的方法。天津大学陈世利等人使用超声相控阵检测系统对管道环焊缝进行了检测，获得了较高的检出率同时也证明了超声相控阵探头参数优化设计方法的可行性。大连理工大学杨平华林莉等人通过实验研究了声束聚焦对超声相控阵成像质量的影响，证明了相控阵参数优化的必要性。哈尔滨工业大学的娄久等人基于平台，自主开发了套超声相控阵无损检测的自动成像系统，该系统支持扫扫及扫等多种成像方式，在国内处于领先地位。北京航空材料研究院的何方成等人利用超声相控阵技术检测复合材料拐角部位的缺陷并对比了各种检测方法的优缺点，认为超声相控阵技术具有较好的应用前景。山东电力研究所的冯云国等人使用射线常规超声和超声相控阵四种无损检测技术对同管道的未焊透缺陷进行了检测并定量比较了四种方法的优缺点，认为采用技术和超声相控阵技术结合的方法具有很大的优势。浙江大学郑津洋等人将超声相控阵无损检测技术应用到聚乙烯电熔接头冷焊缺陷的检测中，证明相控阵技术在判断冷焊缺陷时具有足够的精度，可以应用于聚乙烯管道焊接工艺研究和接头质量检测。清华大学鲍晓宇等人提出了种新颖的高精度相控阵发射电路，可以达到很高的相控阵发射精度。清华大学杨平等人研究了超声相控阵回波信号在低信噪比条件下的相关相位校正技术，改善了由于相位畸变带来的影响，显著提高了超声相控阵成像质量。武汉大学的丁辉教授在总结从事材料与检测专业三十多年的经验上，著有计算超声学声场分析及应用书，概述介绍了超声大量的理论知识同时也介绍了超声相控阵技术，为我国无损检测事业做出了定的贡献。中国计量学院的肖琨和胡栋等人利用万方数据中国计量学院硕士学位论文超声无损检测仿真软件对超声柔性探头检测复杂表面工件及厚壁工件内部缺陷时的性能进行了探讨，并取得了定的成果。论文研究内容及结构安排论文研究内容目前在超声相控阵无损检测领域内较流行的算法有改进型小波算法算法，算法及采样相控阵方法，等，这些算法大部分都是数据后处理算法，成像的关键在于将超声相控阵检测仪采集的数据进行分析，并按照定的规律进行重新计算从而获取定质量的再成像结果。该类算法的成像质量依赖于超声相控阵检测仪采集的数据的质量，而奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷反射的回波信噪比较低，超声相控阵检测仪很难采集到较高质量的回波信号，从而极大的影响了后处理算法的成像质量。本文尝试将声纳及雷达领域应用比较成熟的算法和算法引入到奥氏体不锈钢深厚焊缝的超声相控阵检测的课题中。算法和算法不同于后处理算法，这二种算法属于成像算法，在检测中通过不断的对当前获取的回波进行分析，获得下次检测所需要的延时规则聚焦法则并再次发射超声波束，通过不断的迭代重复发射与接收的过程超声波束的有效能量将越来越集中到缺陷所在的位置，从而获取高质量的成像信号。使用算法和算法无需获得介质的先验知识，可以实现声波的多途径补偿，可以克服介质不均匀性带来的声束畸变和失真，并具有自动聚焦和成像信噪比高的优点，有望可以解决奥氏体不锈钢深厚焊缝的超声相控阵检测难题。本文的主要研究内容如下通过对波动方程的研究，使用软件建立超声相控阵声场的可视化仿真模型，仿真超声相控阵探头的脉冲波声场，通过对超声相控阵探头各重要参数频率阵元数等的仿真，探讨和验证超声相控阵探头参数对其辐射声场的影响。通过使用不同频率的横波与纵波对定制奥氏体不锈钢深厚焊缝试块高，缺陷最大深度，人工贯穿孔缺陷直径的超声相控阵检测，验证实验室现有超声相控阵检测仪检测奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷的性能。万方数据中国计量学院硕士学位论文将在声纳及雷达领域应用比较成熟的算法和算法引入到奥氏体不锈钢深厚焊缝的超声相控阵检测的课题中，详细介绍上述算法的原理及实现过程，并在建立的超声相控阵声场可视化仿真模型中仿真及验证算法和算法的可行性，为进步利用这些算法检测奥氏体不锈钢深厚焊缝的难题提供了些依据。在前面研究的基础上，本文尝试将算法直接应用在实验室现有的超声相控阵检测仪，并验证其检测定制奥氏体不锈钢深厚焊缝试块的性能。由于常规算法不能直接在检测模块型号为中使用，本文将种改进型算法应用到检测仪中，并验证其检测定制奥氏体不锈钢深厚焊缝试块的性能。论文结构安排本文尝试引进算法和算法解决奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷的超声相控阵检测难题，从全文的角度看，本文的结构安排如下。第章，简要的介绍了论文的研究背景，研究目的及意义，重点介绍了在奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷检测技术及超声相控阵无损检测技术等方面的国内外研究现状。第二章，简要的介绍了超声相控阵检测技术的基本原理及理论，重点介绍了采用软件建立超声相控阵可视化仿真模型的基本原理及步骤，通过对矩形阵元及线阵的超声辐射声场仿真说明超声相控阵的基本原理及基本特性，并通过对不同阵元数不同中心频率的超声相控阵探头声场的仿真探讨和验证超声相控阵探头参数对其辐射声场的影响。第三章，介绍了组织结构的特点及其对超声相控阵检测结果的影响以及实验室现有设备的基本情况，并通过使用不同频率的横波与纵波对定制奥氏体不锈钢深厚焊缝试块高，缺陷最大深度，人工贯穿孔缺陷直径的超声相控阵检测，验证实验室现有超声相控阵检测仪，检测模块型号检测奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷的性能。第四章，介绍了算法和算法的原理及实现方法，并利用建立的超声相控阵可视化仿真模型验证各种算法的聚焦效果，并通过实验的方法验证算法的实际测试效果。由于常规算法不能直接在检测模块型号为中使用，本文同时介绍了种改进型万方数据中国计量学院硕士学位论文算法的原理及实现过程，最后通过实验的方法验证改进型算法在应用到奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷检测时的实际测试效果。第五章，对本文进行总结，并对奥氏体不锈钢焊缝缺陷的超声相控阵检测技术进行积极的展望。本章小结本章简要的介绍了论文的研究背景目的及意义，介绍了德国弗劳恩霍夫无损检测研究所法国原子能委员会英国帝国理工学院英国布里斯托尔大学美国麻省理工学院清华大学北京理工大学大连理工大学哈尔滨工业大学等国内外知名超声无损检测研究机构在奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷超声相控阵检测技术方向的最新发展现状与研究成果，并对本文的研究内容及结构安排进行了详细说明。万方数据硕士学位论文奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷超声相控阵检测技术作者肖琨导师王强教授学科检测技术与自动化装置中国计量学院二〇四年三月万方数据，万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文奥氏体不锈钢深厚焊缝缺陷超声相控阵检测技术作者肖琨导师王强教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业检测技术与自动化装置研究方向超声相控阵无损检测二〇四年三月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文的规定。特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢在毕业论文完成之时，仔细回顾三年的研究生生涯，在此期间得到了很多老师同学以及朋友的关心和帮助，在这里由衷的向他们表示感谢。首先衷心感谢三年里在学术及生活上给予我关心和指导最多的是王强教授。在读研期间王强教授给予的谆谆教导和无微不至的关怀，全部历历在目，使我深受感动。感谢王老师严谨的治学风格坚实的专业基础务实的工作作风勤勉的工作精神和谦虚的为人态度给我树立的做人做事榜样，为我今后的道路提供了个值得认真学习的楷模。读研期间，无论有多忙，王老师总会千方百计地抽时间跟我们讨论学术问题分享生活中的快乐与感悟。感谢王老师给我提供这么好的锻炼平台，使我在科研能力上有了很大的提升。感谢师兄王孝伟硕士师姐王花丽硕士师兄马冶浩硕士师兄王启硕士同门李兰玉硕士同门胡栋硕士同门张杰硕士师弟叶荣耀硕士师妹廖晓玲硕士师弟冯精良硕士师弟邓永贡硕士师妹叶虹敏硕士师妹黄悦硕士感谢实验室所有同学感谢他们在科研和生活上给予我的无私帮助，感谢他们在实验室创造的融