基于时间反转法的风力机叶片超声导波扫描成像检测技术研究

项目名称： 基于时间反转法的风力机叶片超声导波扫描成像检测技术研究

项目编号： No.50975006

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘增华

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 40万元

中文摘要： 叶片是风力机的关键核心部件。生产缺陷是影响叶片质量和运行安全的首要隐患。但由于风力机叶片体型庞大，材料和结构复杂，目前尚无一种对其质量快速、有效、全面地无损检测方法。本课题提出一种基于时间反转法的超声导波扫描成像技术用于风力机叶片的质量检测。利用三维弹性理论，建立叶片中导波传播模型，并得到相应的频散方程，数值分析超声导波的传播特性，优化选取适合叶片缺陷检测的导波模态，为实验研究提供理论依据。在实验研究方面，首先建立基于时间反转法的叶片超声导波扫描成像检测实验系统，研制具有聚焦功能的空气耦合式阵列探头；编写扫描控制、信号时间反转和缺陷成像算法程序；提取时间反转聚焦信号中用于叶片缺陷表征的导波特性参量并利用缺陷成像算法，通过数据融合实现缺陷重构与识别；并对影响叶片质量检测的主要因素包括系统检测参数、时间反转参数、特征参量、缺陷成像算法和导波模态等进行分析优化，实现风力机叶片质量快速可靠的检测。

中文关键词： 风力机叶片；复合材料板；超声导波；时间反转；成像

英文摘要：

英文关键词： wind turbine blade；laminated composite plate；ultrasonic guided waves；time reversal；imaging