基于超声导波逆散射理论的板结构微小缺陷定量重构方法研究

项目名称： 基于超声导波逆散射理论的板结构微小缺陷定量重构方法研究

项目编号： No.51405225

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 王彬

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 超声导波是一种极具潜力的无损检测工具。然而现有pitch-catch和pulse-echo等方法仅能定位缺陷，难以定量重构；而衍射层析成像法也存在理论限制。另一方面，逆散射理论已被应用于求解电磁波、地震波和超声体波的反问题，惟尚未推广至较复杂的超声导波场。本项目拟开发一种基于逆散射理论，利用超声导波，对板类结构中表面减薄、内部孔洞、层合板脱层等微小缺陷进行定量化重构成像的方法。基于弹性波动方程，通过数学推导，将波数域的散射波场信息表示为关于板结构中微小缺陷的边界或体积分方程式；然后通过引入合理的近似，得到缺陷重构的线性化逆散射重构格式，以及精度更高的逐次迭代格式；并开展数值和实验验证。本项目系首次针对超声导波研究基于三维弹性波动方程的逆散射方法；该法充分利用宽频带散射波场信息；对于微小缺陷成像具有较高的精度；直观描绘缺陷位置和形态。作为一种定量无损检测新方法，具有原创性和应用前景。

中文关键词： 超声导波；逆散射；板结构；缺陷重构；定量化无损检测

英文摘要： The ultrasonic guided wave is one of the promising tools for non-destructive testing & evaluation. But getting information of flaws from scattered signals faces difficulty due to the multi-mode and dispersive properties of guided waves. The widely-used pi

英文关键词： ultrasonic guided wave；inverse scattering；plate structrue；flaw reconstruction；quantitative non-destructive testing