一、提高实验室纵波幅度测量精度的方法研究（论文文献综述）
江勇[1]（2020）在《基于钢轨信道应急通信与定位技术研究》文中提出钢轨是坑道中比较常见的设施,当发生矿难时,坍塌的泥土、岩石等有可能会造成常规有线、无线通信信道中断,钢轨由于其物理特性,通常不会发生断裂,仍能够穿过坍塌物体。弹性波信号可以通过钢轨直接连通被困人员与救援人员,因此可以通过钢轨信道传输弹性波信号,弹性波信号上承载低码率数字信号,传递关键救援信息。基于钢轨的应急通信系统可以作为一种非常规情况下的补充应急通信手段。针对钢轨中振动信号传播特性,论文首先介绍了弹性波振动基本理论及相关概念;然后研究了有限元数值分析方法在弹性导波中的应用;继而在ANSYS中建立了钢轨的有限元分析模型,采用有限元特征频率法研究了常规波导结构、任意形状横截面钢轨结构中弹性导波的传播特性。针对影响钢轨波导中振动信号传播的关键要素,论文首先根据周期性轨道结构的弹性波带隙特性,明确了钢轨通信系统中载波频率的选择理论依据;然后根据灾害发生后,钢轨信道所处的不同环境条件,进一步研究了钢轨长度,约束方式对钢轨特征频率的影响;继而基于弹性波边界理论研究了弹性波信号在不同钢轨边界条件时的反射和透射特性。针对在低带宽复杂环境下信息加载及信号检测,论文首先研究了系统中激振源和接收换能器的工作原理;然后针对振动信号传播时噪声,信道特点,研究了振动信号检测降噪算法;继而针对钢轨信道传输带宽小,研究了适合钢轨传输的语音编码方式,实现对语音信息的压缩,减小信道中数据传输量。针对通信系统的振源定位,论文研究了多加权复合振源定位方法。首先研究了根据信号衰减确定振源位置,并对灾害导致轨道被掩埋、损坏、岔道对振动源距离测量精度影响进行了分类研究;然后基于不同位置激振源的频谱特性差异,采用频谱特征标签作为激振源的定位凭据;继而借鉴了以太网基于RFC2544协议测试时延的方法,研究以时间测量法定位激振源位置。针对钢轨通信系统的原理及具体实现,论文首先基于软件无线电原理及思想,提出了以钢轨为传输信道的通信系统软硬件实现方案;然后针对钢轨通信系统信源、信道、信宿的特点,研究了钢轨通信系统的通信原理,设计了整机实现方案,系统通信协议,系统通信处理机制;继而研究分析了振动通信系统中干扰噪声的源头,噪声对信号的影响,并提出了对应的抗干扰技术,实现对关键语音信息,关键文本的正常低误码传输。在论文最后对项目创新点和研究工作进行了总结,讨论了未来的研究方向。
李溪敏[2]（2020）在《基于横流断面的工业管道流量检测系统研究》文中研究表明随着工业信息化发展进程的不断加快以及流量检测技术的不断提高,超声波流量计以其非接触、检测范围广、适用性好的特性在市场逐渐占据重要地位。但传统的超声波流量计在检测时由于忽略了管内横流断面的面积变化情况,导致在实际流量检测应用中得到的结果存在相应误差。为了进一步提高流量计的检测精度,顺应市场实际检测需求,同时提高流量计的适用性,本文研制了一种基于横流断面的工业管道流量检测系统。基于目前国内外超声波及超声波流量计应用的研究基础,通过分析超声波液位、流速、流量及断面面积的检测原理,本系统以超声波回波液位测量原理为核心检测方法,通过测量超声波在管道内的飞行时间,进而转换为相应的管内流体液位值,从而获得流体介质的实际横流断面面积,再结合流速计所测量得到的管内流体流速值,最终获得精确的流量值。首先设计系统整体检测模型,并使用COMSOL Multiphysics物理场仿真软件对系统方案进行验证以及确定系统相关参数:其次,规划系统实现方案,设计了以STM32结合FPGA的控制模块和其他硬件电路模块,并使用Multisim软件进行了电路功能逻辑分析;然后编写核心控制程序并设计开发出了配合检测使用的上位机软件系统,实现包括软件系统管理、检测参数配置、实时检测数据监测以及检测数据可视化等功能;最后,在实验室搭建检测平台,分别进行软件和硬件独立测试后对系统进行整体测试,通过测量不同液位高度以及管内不同断面面积占比时的检测误差,并与传统流量计测量误差进行比对,得出结论并分析。经过测试,本系统完成了系统设计目标,解决了传统流量计实际工业检测误差大的问题,进一步提升了流量检测精度,整个检测系统工作稳定、检测过程迅速、适用范围广,满足超声波流量计实际工业管道检测的需求。
顾雨晴[3]（2020）在《超声波频差法在注水井分层流量测量中的应用研究》文中研究表明随着油田开发技术的发展,分层注水技术因其可以恢复油井压力、提高油田采收率而广泛应用于各大油田。而对注水量的精确计量可以有效提高分层注水的效率,但井下温度及压力等环境因素会对注水量的测量产生影响。因此在分层注水的过程中,补偿环境因素对测量结果的影响以及提高对注水量的测量精度尤为重要。本文的研究工作主要包括以下几方面:传统频差测量法将超声波在流体内传播的声速作为常量看待,忽略了因环境因素而造成的流量测量误差。针对上述缺陷,将超声波声速作为变量看待,分析了各类环境因素对声速的影响及其对超声波回波信号及注水量测量结果的影响。通过MATLAB对典型数据进行了曲面拟合,建立了超声波频差法注水量误差补偿数学模型。基于频差法提出了一种考虑地层温度和井下压力综合影响的注水量误差校正方法。误差分析表明,拟合曲面与数据高度相关,整体趋势一致,拟合效果良好。针对超声波回波信号的处理方法,本文对比了Zoomfft算法及CZT算法等。从计算量及精度方面进行了比较,最终采用了Zoomfft算法并应用于实际信号处理中。设计了一套基于频差法的注水量测量系统,硬件系统包括发射信号产生及放大电路、回波信号处理电路等,软件系统包括信号发射模块、AD采集模块、信号处理模块等。最后,在不同温度和压力下对注水量测量系统进行了试验。试验结果表明本系统稳定性较好,能够对注水量进行有效测量。分析对比使用数学模型进行补偿前后的结果,在满足注水量测量的基础上,使用本文提出的数学模型对结果进行补偿可以有效减弱环境因素对测量结果的影响,有效提高了系统测量精度。
吴东旭[4]（2020）在《声学法火电厂锅炉火焰温度测量系统研究》文中研究指明对锅炉的安全经济运行问题,掌握火焰的实时温度是解决问题的第一步也是最重要的一步。声学法测温方法是一种新的测温方法,存在测温迅速、实时连续测量等许多优点。并且在整个系统的维护方面也比较方便。本文基于声波和热力学理论,详细推导声波传播速度和介质温度之间的关系,论述了单路径和多路径的温度测量原理。简要介绍了几种常用的声波飞行时间测量方法,并对声源信号的选取进行了探讨。对整个声学法测温的硬件系统进行了设计,同时对各部分进行了详细的介绍。另外,本系统的数据采集环节使用的均是数据采集卡,并且以LabVIEW软件作为设计平台。本论文采用大功率芯片作为创新点之一来确保传播中的声音信号足够大,使其能够被麦克风所接收到而不是被噪声所淹没。本系统中还配有冷却环节来对测定装置进行保护。声学温度场重建是一个不适定性的病态逆问题,对飞行时间测量时噪声变化非常敏感,因此,在测量声波飞行时间时,采用抗噪能力强声波飞行时间测量算法显得尤为重要,本文详细介绍了经典的互相关算法并推导了相关公式。为进一步提高系统的抗噪性,在互相关算法的基础上,引入了本文的第二个创新点:语音增强法中应用最广的“谱减法”,此方法在本系统中进行声波飞行时间测量时能够减少声音传播信号中混入的噪声信号。通过实验验证的方法确定了实验所需变量的数值,在实验室条件下进行了温度场的重建过程,通过对加热前后温度场的重建分析,验证了本文所设计声学测温系统的可行性和实用性。
王少冲[5]（2020）在《基于超声多普勒技术的液固两相流测量装置研究》文中认为近年来随着经济飞速增长,在改善人民生活质量的同时,中国每年排放的生活和工业污水都触目惊心,对于污水高效准确地测量已成为目前亟待解决的重要课题。污水是一种典型液固两相流的流体,污染物的尺度分布广且不规则,其微观的流动机理充满复杂性和随机性。超声多普勒技术不受固相颗粒、气泡等杂质的影响,是一种精准、稳定、快速的测量方法,非常适用于液固两相流流速、流量测量的研究。本文根据超声多普勒技术测量原理,在频谱分析的基础上提出一种多普勒谱峰抽取叠加法用于液固两相流测量模型的建立。设计并搭建一套基于超声多普勒技术的液固两相流测量装置,结合粒子图像测速技术（PIV）对超声多普勒液固两相流装置进行了流速校准实验,得到了液固两相流测量模型,并用大型多相流循环装置对得到的液固测量模型进行验证并修正了液固两相流测量模型,本文具体研究内容和创新点如下:1.根据管道层流和湍流的流型状态,分析归纳了管道流体的速度分布规律,为管道截面平均流速的估计等提供了思路,并结合选带细化的频谱法（Zoom-FFT）提出了一种多普勒谱峰抽取叠加法作为多普勒频移的估计方法。2.针对液固两相流超声传感器的工作频率、压电材料及超声入射角度对液固两相流测量影响,设计了一套液固两相流超声传感器,选择压电陶瓷作为压电材料以及确定了工作频率及超声入射角度分别为1MHz,35°。目前超声多普勒液固两相流测量装置存在着实时性差、动态响应速度慢等缺点,采用了外置的A/D转换电路提高了采样速率,增加了数据的准确程度,优化了超声多普勒液固两相流测量装置。3.设计了一套基于粒子图像测速技术（PIV）的多相流循环校准装置,用于超声多普勒液固两相流测量装置的校准,得到了液固两相流固相流速的测量模型及液固两相流流量测量模型。采用大型多相流循环装置对超声多普勒液固两相流测量装置进行实验验证及误差分析,得到了最大相对误差2.1%,最大均值误差为1.79%,并对超声多普勒液固两相流的测量模型进行修正。修正模型后最大相对误差为1.49%,最大均值误差是1.09%。针对系统误差和重复性,对各类不确定度的来源进行了分析,计算得出合成标准不确定度为1.288和扩展不确定度为2.577。
本建林[6]（2020）在《基于声波相控阵的方位反射声波测井反演方法研究》文中认为在井孔中利用声波测井仪器记录到的反射波波形资料对井旁地质体进行测量的测井技术称为反射声波成像测井,也被称为声波远探测测井。基于对称振动模式的发收探头的反射纵波测井只能判断地质体到井孔的距离,而基于偶极子振动模式的发收探头的反射横波测井可以进一步得到地质体的走向,但无法确定其方位。近些年来,能够直接接收来自地层不同方位反射纵波,并可以测量井旁几十米范围内的地质体距离和方位的方位反射声波测井逐渐成为研究热点之一。本论文介绍了与方位反射声波测井相关的数值模拟、物理模拟及现场应用案例,并且将声波相控阵技术应用到方位反射声波测井资料的反演中。通过数值模拟和物理模拟研究了声波信号的相控阵接收方法。将阵列式方位接收站看做特殊的声波相控阵,对其中各个单元接收到的信号进行一定规则的叠加,实现了声波信号的扫描接收。在水平面和竖直面内分别对声波信号进行扫描接收处理,准确获得了反射波的方位角和竖直角。在数值模拟研究的基础上,利用八单元的方位接收站,在实验室水池内开展了声波信号扫描接收方法的物理模拟,进一步验证了水平面内的声波信号扫描接收效果。针对实测信号,提出了三阵元和四阵元子阵的组合接收模式,解决了声波幅度方位分布曲线出现间断的问题,提高了反射体方位测量的准确度。论文介绍了新型的方位反射声波测井仪,该仪器采用了相控线阵声波辐射器和阵列式方位接收换能器。方位接收换能器阵列包括十个接收站,每个接收站由八个接收单元构成,共计80个接收单元。依托深水湖,开展了方位反射声波测井的方法验证试验,设计了不同距离的单个异常地质体探测和分布在不同方位方向上两个异常地质体探测的水下物理模拟实验。实验中,利用铝板模拟地层裂缝等井旁异常地质体。模拟结果表明,方位反射声波测井可以准确判断井旁存在一个模拟地质体还是相同距离、不同方位的两个模拟地质体。另外,通过对模拟地质体回波信号的扫描接收信号处理,不仅能够显着地提高模拟异常体的方位测量的准确度,还可以明显增强回波幅度。模拟地质体距离和方位的测量值与实际值基本一致,验证了声波信号扫描接收方法在井旁地质体方位测量过程中的可靠性。最后介绍了方位反射声波测井的若干现场应用案例。将声波信号扫描接收方法应用到方位反射声波测井资料的处理中,通过反演获得了过井裂缝和邻井井孔等异常地质体在地层中的位置以及分布特征。应用案例说明,当井旁地质体尺度明显大于地层中的纵波波长时,利用该地质体产生的反射纵波可以对地质体进行精确成像;当井旁地质体尺度与纵波波长相当时,也可以利用散射纵波获得地质体的分布情况。此外,测量得到的井旁地质体与其它地质资料中该地质体的相关参数一致,验证了测井资料反演方法的可靠性,为方位反射声波测井的推广应用提供了参考案例。
张世昆[7]（2020）在《液氮磨料射流破碎高温花岗岩机制研究》文中研究指明液氮喷射压裂有望解决干热岩（普遍为花岗岩）压裂过程中起裂压力大、井筒封隔困难、储层改造体积有限等问题。要实施该技术,首先需要利用液氮磨料射流在高温储层中喷射形成射孔孔眼。本文采用理论分析、数值模拟和室内实验相结合的方法开展研究,揭示了液氮磨料射流破碎高温花岗岩的作用机制,主要研究工作及成果如下:（1）采用离散相模型,建立了液氮磨料射流流场三维计算模型,考虑液氮物性随温度、压力的变化以及流场湍流对颗粒运动轨迹的影响,研究了液氮射流对磨料颗粒的携带能力,得到多个关键参数对颗粒运动速度的影响规律。结果表明,在强湍流影响下,颗粒在喷嘴外流场中运动轨迹随机性较强;液氮在高速流动条件下对颗粒具有较好的携带能力;相较于磨料水射流和氮气磨料射流,颗粒在液氮磨料射流中喷嘴出口速度最大,但在喷嘴外流场中颗粒速度衰减较快;模拟条件下,喷嘴压降、喷嘴直径和磨料质量流量对颗粒运动速度影响较大。（2）采用热-流-固耦合方法,将流体流动、换热与岩石形变模拟相耦合,计算了液氮磨料射流喷射高温岩石过程中流-固界面的换热效率、岩石内渗流与传热以及岩石内的热应力分布。结果表明,液氮射流在流-固界面的高速冲击及强湍流作用增强了界面处流体与岩石的换热效率;液氮在岩石内的渗流显着加快了岩石的冷却速度;冷冲击在岩石内引起的热应力表现为拉伸应力,主要作用于岩石表面冷却区域。（3）开展低压液氮磨料射流冲击传热实验,研究了磨料颗粒对流-固界面传热效率的影响规律,结合渗透率及声波测试方法,探究了液氮冷冲击引起的岩石损伤。结果表明,磨料颗粒提高了岩石表面液氮润湿边界的扩展速度,加快了岩石冷却;高温岩石损伤主要由液氮射流冷冲击引起,表现为岩石表面热裂纹生成、渗透率增大以及声波速度降低,岩石初始温度越高,岩石冷却后损伤越严重。（4）开展高压液氮磨料射流冲击破岩实验,研究了高温花岗岩在低温流体、高速颗粒冲击共同作用下的破碎特征。结果表明,相比氮气磨料射流和磨料水射流,液氮磨料射流破岩效果更好,射孔孔眼具有体积大、形状不规则、壁面粗糙等特点;前混液氮磨料射流具有比后混液氮磨料射流更好的破岩效果;实验条件下,岩石初始温度、喷嘴压降、颗粒直径以及喷嘴直径均对液氮磨料射流破岩效率有较大影响。（5）采用表面形貌仪和电镜扫描等手段观测破碎岩石的微观表面形貌及断裂特征,分析了低温流体冷却、高速颗粒冲击、热应力及流体水楔作用对岩石破碎的影响。结果表明,液氮磨料射流喷射孔眼表面伴有较大凹坑、凸起或深壑生成,表现为岩屑大块剥落特征;液氮磨料射流作用下,高温花岗岩破碎主要以脆性断裂为主,但局部区域存在塑性形变引起的韧性断裂;孔眼不同区域由于受力不同,表现出不同的断裂模式;破岩过程中,液氮射流冷冲击对岩石造成损伤,在热应力拉伸、颗粒冲击、流体水楔共同作用下,岩石通过裂纹生成、扩展与交汇的方式实现破碎。研究结果揭示了液氮磨料射流破碎干热岩的作用机制,可望为液氮喷射压裂干热岩技术奠定理论基础。
马汉生[8]（2020）在《SLM金属增材制造残余应力的超声检测技术研究》文中提出选择性激光熔化金属增材制造技术（SLM）具有可直接成型结构复杂的零件和成型试样性能优异等优点,被广泛应用于航天航空、汽车以及医学等领域。SLM增材试样中通常存在残余应力,会产生变形开裂等缺陷,因而开发准确、高效、无损的检测手段十分重要。然而,目前相关研究还比较少,尤其是利用超声表面波来对SLM增材试样的残余应力进行准确检测。本文围绕超声表面波检测SLM增材试样残余应力进行了研究,首先研究了织构造成的表面波波速各向异性特征,以及这种特征对超声表面波检测残余应力的影响,然后采取修正声弹性系数、降低频率和修正表面波计算公式的方式来消除各向异性的影响,在此基础之上,利用激光超声激发表面波来测量具有各向异性的SLM增材试样的残余应力。研究结果表明:表面波在具有{101}织构的316L轧制试样中传播时具有各向异性的特征,波速以180°为轴呈现对称分布,从0°（与轧制方向平行）增加到180°的过程中,波速出现先减小后增大的现象,在90°（与轧制方向垂直）时波速最小,从180°增加到360°的过程表现出一致的变化规律。随着频率的降低,波速的各向异性特征逐渐变得不明显,波速的波动性也逐渐下降。由于织构的存在,同一平面不同方向上以及不同深度上的声弹性系数有较大的差异,因此在利用表面波测量残余应力时,不仅要使应力与相应的声弹性系数保持一致,而且还要保证表面波的频率相同。此外,采用降低频率的方法可以有效地降低各向异性对检测的影响,其中,使用2.5MHz频率的探头所得到的残余应力误差最小,表面波传播方向与加载方向平行时最大误差值为4.7MPa,垂直时最大误差值为3.6MPa。在相同频率下,考虑各向异性影响采用修正公式可以有效提高表面波测量残余应力的精度。在上述研究基础上,利用修正方法对具有各向异性的SLM增材试样的残余应力进行了测量,结果表明:不同打印方式得到的316L增材试样,表面波传播速度不相同,单向打印时波速平均值为2928.7m/s,但波动性较大（-13.419%）,其次是条带状加45°打印得到的试样,波速平均值为2906.5m/s,采用正交打印以及45°打印的试样波动性最小（0%）,波速平均值分别为2962.5m/s和2936.4m/s。表面波频率不同,其测量的深度也不一样,5MHz的表面波测量深度大约为0.8mm,2.5MHz的表面波测量深度大约为1.6mm,通过建立残余应力梯度检测模型,可以计算出在不同层厚处样品残余应力的大小。利用激光超声激发表面波来测量316L增材试样残余应力,发现其主应力σ1、σ2分布不均,边缘部分为拉应力,其中最大值分别为164.9MPa和90.8MPa,而中心区域为压应力,最大值分别为-141.6MPa和-74.1MPa。
景严[9]（2020）在《冰层物理参数特性及其剖面声学反演方法研究》文中提出北极地区常年被冰层所覆盖,极地冰层对全球气候具有重要影响,精确掌握极地冰层的物理参数,尤其是温度、盐度、密度及其剖面变化,是全面了解极地冰层动态变化的重要参数。此外,在北极新航道航行时,极地海冰是舰船适航性需要考虑的主要环境因素,海冰对船体的荷载响应与冰层厚度和力学性质参数有关,而其力学性质又是冰层温度、盐度、密度这3个物理参数的函数。由此可见,无论对于预测北极海冰对全球气候的影响还是保障极区海域舰船航行安全,大量获取并充分认知极地冰层的温度、盐度、密度及其剖面变化具有重要的现实意义。对于冰层温度、盐度、密度的获取方法,通常采用传统的原位钻孔取样法进行测量,该方法弊端在于费时费力、效率低下等,并且无法现场快速获取大范围区域内冰层的物理参数信息,对在北极地区开展高效准确的科学考察造成了极大的困难。因此,迫切需要一种更为安全、快捷、大范围的冰层物理参数获取方法。针对此问题,本文对北极冰层温度、盐度、密度特性进行了分析,建立了声速关于冰层温度、盐度、密度的函数模型,提出了一种冰层物理参数剖面声学反演方法,并采用参量阵测冰技术更优的实现对大范围区域冰层物理参数的获取。围绕研究目的,本文首先根据第3、4、5、6、7、9次北极科学考察中的实测数据研究了天然冰层温度、盐度、密度这3个物理参数的特性,分析其剖面变化规律,并拟合了冰中密度关于其温度、盐度的二元函数。然后以冰中孔隙率作为中间量,从冰中声速与温度、密度、盐度的函数关系入手,建立冰中声速模型。在此基础上,采用基于模拟退火的改进粒子群（SA-PSO）算法作为反演方法中的优化算法,提出了一种基于冰中声速模型的冰层物理参数剖面反演方法。为了提高测冰能力,研究了基于声学参量阵的冰中平均声速测量方法。充分利用了参量阵低频、小尺寸、窄指向性且无旁瓣的优点,即差频低频声波可以穿透更厚的冰层,小尺寸换能器能够减小对搭载平台（如AUV等）尺寸限制的要求,窄指向性能够提高测量精度,无旁瓣波束可以消除虚假回波的困扰。由于参量阵是大振幅波在水中的复杂非线性自解调过程,因此参量阵发射信号调制技术是参量阵冰层测量中的关键技术,本文以参量阵“Berktay远场解”理论为依据,研究了双积分开平方调制算法和递推滤波参量调制算法。最后进行了水池实验和外场试验,从而验证冰层物理参数剖面声学反演方法的可行性及有效性。本文研究成果为快捷、大范围获取北极冰层物理参数信息提供有效手段,对极地航行及资源开发提供潜在的新技术支撑,为国家的“极地战略”贡献技术力量。
杨顺民[10]（2019）在《临界折射纵波检测残余应力的关键影响因素研究》文中提出残余应力是在没有施加外部载荷（包括重力）或其它应力源（如热梯度）的情况下,存在于材料内部的应力状态。残余应力一方面来源于制造过程,如变形、热处理、制造加工等操作,另一方面来源于构件的使用过程,如接触载荷、冲击载荷和摩擦等,这些过程改变了材料的形状或性能。残余应力对材料和构件的工程性能,特别是疲劳寿命、变形、尺寸稳定性、耐腐蚀性和脆性断裂等有较大的影响。因此,残余应力评估是结构构件设计中必不可少的一个重要环节。临界折射纵波(简称LCR波)是一种在固体表面以下传播的体纵波,由于其对应力敏感而对材料织构不敏感的特性,可用于评估材料内部的残余应力。在残余应力检测过程中,LCR波传播时间的精度受到多种不确定因素的影响,这些因素决定了LCR波检测残余应力的误差。因此,为了进一步提高测量结果的准确性,本文采用理论计算、Comsol仿真和试验验证相结合的方式,针对纵波入射角、换能器的频率和晶片尺寸、换能器间距、环境温度以及耦合状态等关键影响因素开展了相关的研究工作。首先,通过“鲁伯特之泪”这一神奇的物理现象直观形象地诠释了残余应力的产生和危害。在分析残余应力的施力方向、质点的偏振方向和超声波的传播方向三者之间关系的基础上,选择对残余应力敏感性最强的LCR波作为残余应力的检测方法。其次,在声弹性理论分析的基础上,通过公式计算和拉伸机试验两种方式获取了声弹性常数,并采用Comsol Multiphysics有限元软件仿真了LCR波在固体中的传播过程。最后,使用所搭建的LCR波残余应力检测系统,对新、旧钢轨的不同部位（轨头、轨腰和轨底）采用不同频率的换能器（1、2.5和5 MHz）进行了残余应力的检测,并与X射线衍射法的检测结果进行了对比。研究结果可以归结为以下几点:1.提出了当纵波入射角大于第一临界角1度时,LCR波具有最大的振幅,为最佳入射角的选择提供了依据。2.提出了发射换能器与接收换能器之间的距离应尽量避免为回波距离的整数倍,以减少全波列信号中的谐波成分,提高波形信号识别的准确度。3.针对不同频率、不同晶片尺寸的换能器,提出了16度的半扩散角,以保证LCR波声场辐射能量的一致性。4.提出了采用一发双收的换能器检测模式,有效消除了环境温度的影响,提高残余应力检测的精度。5.设计了带N、S极完整磁场回路的LCR波换能器,使换能器与被检测材料之间的耦合状态具有较好的一致性,保证了检测结果的稳定性。6.搭建了LCR波残余应力检测系统,并对新、旧钢轨的不同部位进行了残余应力的检测。根据检测结果和国家标准,只有旧钢轨中编号为5号和7号的样品为不合格品,并通过X射线衍射法验证了该方法的有效性。本文的研究不仅对LCR波残余应力检测精度的提高具有重要的指导意义和参考价值,而且还可以和超声波探伤、力学性能表征相结合,建立超声波与材料的弹性力学、塑性力学以及断裂力学之间的关系模型,为实现超声波对构件疲劳强度、使用寿命的无损评价奠定基础。
二、提高实验室纵波幅度测量精度的方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高实验室纵波幅度测量精度的方法研究（论文提纲范文）
（1）基于钢轨信道应急通信与定位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究思路及研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 基于有限元分析的钢轨弹性波信号传播特性研究 |
| 2.1 弹性波基本概念及理论 |
| 2.1.1 弹性波基本概念 |
| 2.1.2 弹性波基本理论 |
| 2.2 弹性导波有限元分析方法 |
| 2.2.1 有限元简介 |
| 2.2.2 弹性体有限元位移法 |
| 2.3 导波结构有限元频散特性求解方法 |
| 2.3.1 板状结构导波频散关系求解 |
| 2.3.2 杆状结构导波频散关系求解 |
| 2.3.3 钢轨导波频散特性求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钢轨中信号传播关键因素研究 |
| 3.1 钢轨物理材质对信号传播的影响 |
| 3.2 钢轨几何结构对信号传播的影响 |
| 3.2.1 钢轨周期性结构对信号传播的影响 |
| 3.2.2 钢轨长度对信号传播的影响 |
| 3.3 钢轨约束点对信号传播的影响 |
| 3.4 钢轨边界及附属物对信号传播的影响 |
| 3.5 温度及应力对信号传播的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 低带宽复杂环境下信息加载及信号检测方法研究 |
| 4.1 振动信号激振及检测方法研究 |
| 4.1.1 激振方法研究 |
| 4.1.2 振动信号检测方法研究 |
| 4.2 信息加载及降噪技术研究 |
| 4.2.1 信息加载技术研究 |
| 4.2.2 振动信号降噪 |
| 4.3 低速率语音编/解码技术研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多加权复合振源定位方法的研究 |
| 5.1 基于接收信号强度的定位方法 |
| 5.2 基于频谱特征的定位方法 |
| 5.3 基于双向延迟时间的定位方法 |
| 5.4 复合定位方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于钢轨传输介质的通信系统研究 |
| 6.1 钢轨弹性波通信方式 |
| 6.1.1 二进制振幅键控(2ASK) |
| 6.1.2 二进制频移键控(BFSK) |
| 6.2 通信协议 |
| 6.3 系统整体设计 |
| 6.4 噪声干扰分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（2）基于横流断面的工业管道流量检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 超声波测量原理及系统方案设计 |
| 2.1 超声波原理及研究方法 |
| 2.1.1 超声波收发原理及性质 |
| 2.1.2 射线声学 |
| 2.1.3 折射和反射 |
| 2.1.4 波型转换 |
| 2.2 超声波检测原理 |
| 2.2.1 超声波流量测量原理 |
| 2.2.2 超声波测距原理 |
| 2.2.3 飞行时间提取算法 |
| 2.2.4 超声波流体断面面积测量原理 |
| 2.3 系统总体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统方案仿真分析及软硬件总体设计 |
| 3.1 仿真分析 |
| 3.1.1 仿真软件及仿真模型 |
| 3.1.2 射线声学分析 |
| 3.1.3 超声时域显式分析 |
| 3.1.4 仿真分析结论 |
| 3.2 系统硬件框架 |
| 3.3 系统软件框架 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硬件系统设计 |
| 4.1 硬件总体方案分析 |
| 4.2 超声波换能器选型 |
| 4.3 超声波收发模块 |
| 4.3.1 超声波发射模块 |
| 4.3.2 超声波接收及信号预处理模块 |
| 4.4 信号调理转换模块 |
| 4.4.1 可变增益放大模块 |
| 4.4.2 两级放大模块 |
| 4.4.3 偏置A/D转换模块 |
| 4.5 核心控制模块 |
| 4.6 电源模块 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 软件系统设计 |
| 5.1 下位机控制软件 |
| 5.1.1 STM32主控软件 |
| 5.1.2 FPGA控制软件 |
| 5.2 上位机人机交互软件 |
| 5.2.1 检测过程界面 |
| 5.2.2 结果可视化显示 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 实验结果及分析 |
| 6.1 实验环境介绍 |
| 6.2 硬件软件独立测试 |
| 6.2.1 超声波收发电路测试 |
| 6.2.2 软件接收测试 |
| 6.3 系统整体测试 |
| 6.4 系统误差分析及解决方案 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（3）超声波频差法在注水井分层流量测量中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究目的 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容及结构 |
| 第二章 基于超声波频差法的注水量测量原理及误差分析 |
| 2.1 基于超声波频差法的注水量测量原理分析 |
| 2.2 超声波信号在注水井中的传输特性分析 |
| 2.2.1 井下温度对超声波回波信号的影响 |
| 2.2.2 井下压力对超声波回波信号的影响 |
| 2.2.3 超声波探头安装方法对超声波传输的影响 |
| 2.2.4 注入水的特性对超声波衰减的影响 |
| 2.3 注水量误差校正方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 注水井管道流量超声波频差回波信号处理方法 |
| 3.1 超声波频差法回波信号特点 |
| 3.2 超声波频差信号提取算法 |
| 3.2.1 Chirp-Z变换法 |
| 3.2.2 Zoom FFT变换 |
| 3.3 超声波回波信号频谱分析 |
| 3.4 超声波回波信号频谱细化方法 |
| 3.4.1 基于Zoom FFT的频差值求取 |
| 3.4.2 基于Chirp-Z的频差值求取 |
| 3.4.3 结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 注水量测量系统硬件电路模块设计 |
| 4.1 注水井管道流量测量系统总体设计方案 |
| 4.2 发射信号产生及放大电路设计 |
| 4.2.1 信号产生电路设计 |
| 4.2.2 发射信号放大电路设计 |
| 4.2.3 传感器驱动电路设计 |
| 4.3 回波信号处理电路设计 |
| 4.3.1 回波信号低噪声放大电路设计 |
| 4.3.2 带通滤波器电路设计 |
| 4.3.3 混频电路设计 |
| 4.3.4 低通滤波器电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 注水量测量系统软件设计 |
| 5.1 STM32F103C8T6 芯片及其开发环境 |
| 5.2 测量系统软件总体设计 |
| 5.2.1 信号发射模块程序设计 |
| 5.2.2 AD采集子程序设计 |
| 5.3 频差的计算方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 注水量测量系统试验与分析 |
| 6.1 实验环境搭建与系统试验设计 |
| 6.1.1 室内实验环境搭建 |
| 6.1.2 系统实验设计 |
| 6.1.3 实验注意事项 |
| 6.2 测量结果补偿算法效果实验 |
| 6.2.1 不同温度下的实验 |
| 6.2.2 不同压力下的实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 完成的工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 对后续工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（4）声学法火电厂锅炉火焰温度测量系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 工业锅炉炉膛内温度测量方法的研究 |
| 1.2.1 接触式测温法 |
| 1.2.2 非接触式测温法 |
| 1.3 关于声学法测温技术国内外的研究及应用现状 |
| 1.3.1 关于声学法测温技术国外的研究及应用现状 |
| 1.3.2 关于声学法测温技术国内的研究及应用现状 |
| 1.4 本篇论文的工作和结构上的安排 |
| 第2章 声学法测温基本原理介绍 |
| 2.1 波动方程 |
| 2.1.1 纵波的波动方程 |
| 2.1.2 平面波的波动方程 |
| 2.2 声学法测温的基本原理 |
| 2.2.1 声速与媒介温度关系 |
| 2.2.2 单条路径的测温原理 |
| 2.2.3 多条路径的测温原理 |
| 2.3 飞渡时间测量 |
| 2.3.1 单一阈值法 |
| 2.3.2 双重阈值法 |
| 2.3.3 互相关法 |
| 2.3.4 最大特征波法 |
| 2.4 声学法测温系统信号源的选取 |
| 2.4.1 正弦波信号 |
| 2.4.2 脉冲信号 |
| 2.4.3 扫频信号 |
| 2.4.4 白噪声信号 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 声学法测温的硬件部分设计 |
| 3.1 声波信号发射系统设计 |
| 3.1.1 白噪声发生模块 |
| 3.1.2 带通滤波电路 |
| 3.1.3 音频功率放大模块 |
| 3.1.4 扬声器的选择 |
| 3.1.5 声波发射系统仿真图 |
| 3.2 声波信号接收系统设计 |
| 3.2.1 麦克风的选择 |
| 3.2.2 仪用放大器 |
| 3.2.3 射随跟随器 |
| 3.2.4 声波接收系统仿真图 |
| 3.3 数据采集模块 |
| 3.4 系统冷却装置的设计安装 |
| 3.4.1 冷却装置的设计 |
| 3.4.2 冷却装置的安装方式 |
| 3.4.3 冷却装置工作过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 声学法测温的算法及系统软件的设计 |
| 4.1 互相关算法的理论基础 |
| 4.1.1 相关系数 |
| 4.1.2 自相关函数 |
| 4.1.3 互相关性函数 |
| 4.2 时延估计算法的研究 |
| 4.3 谱减法在广义互相关中的应用 |
| 4.3.1 谱减法的简介 |
| 4.3.2 改进后的谱减法分析 |
| 4.4 软件平台系统 |
| 4.4.1 虚拟仪器与LabVIEW |
| 4.4.2 LabVIEW中的数据采集程序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验调试及结果分析 |
| 5.1 影响温度测量参数的确定 |
| 5.1.1 信号通频带的确定 |
| 5.1.2 采样频率的确定 |
| 5.1.3 采样点数的确定 |
| 5.2 分析系统产生的误差和对误差的处理方法 |
| 5.3 声学法测温系统的可行性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于超声多普勒技术的液固两相流测量装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义及其背景 |
| 1.2 常见的液固两相流测量方法 |
| 1.3 超声多普勒技术在液固两相流测量研究现状 |
| 1.3.1 国外超声多普勒技术在液固两相流研究现状 |
| 1.3.2 国内超声多普勒技术在液固两相流研究现状 |
| 1.4 流量计量研究意义 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 1.6 论文主要创新点 |
| 第二章 液固两相流超声多普勒测量理论分析 |
| 2.1 超声多普勒测量原理 |
| 2.2 管道内流体的速度分布 |
| 2.3 超声波衰减特性分析 |
| 2.4 多普勒频移的处理方法 |
| 2.5 多普勒谱峰抽取叠加法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 液固两相流超声波传感器设计 |
| 3.1 液固两相流超声波传感器工作频率分析 |
| 3.2 液固两相流超声传感器压电晶体分析 |
| 3.3 液固两相流超声波入射角度分析 |
| 3.4 液固两相流超声波传感器 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 液固两相流超声多普勒测量装置硬件设计 |
| 4.1 主芯片 |
| 4.2 系统电源电路设计 |
| 4.3 超声波发射电路设计 |
| 4.3.1 DDS频率发射电路 |
| 4.3.2 功率放大电路 |
| 4.4 超声波接收电路设计 |
| 4.4.1 信号放大电路 |
| 4.4.2 混频电路 |
| 4.4.3 低通滤波器 |
| 4.5 A/D转换电路 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 液固两相流模拟实验与数据分析 |
| 5.1 液固两相流模拟装置的搭建 |
| 5.1.1 流体中固相颗粒 |
| 5.1.2 基于PIV多相流循环校准装置 |
| 5.1.3 大型多相流循环装置 |
| 5.2 液固两相流模拟实验技术路线 |
| 5.3 基于PIV对超声多普勒液固两相流测量装置的流速校准实验 |
| 5.3.1 超声多普勒频移分析 |
| 5.3.2 超声多普勒液固两相流测量模型的建立 |
| 5.4 基于大型多相流循环系统对液固两相流测量模型验证实验 |
| 5.4.1 超声多普勒液固两相流测量模型验证及误差分析 |
| 5.4.2 超声多普勒液固两相流测量模型修正及误差分析 |
| 5.5 不确定度评定 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参与的科研项目及取得的主要成果 |
（6）基于声波相控阵的方位反射声波测井反演方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.1.1 反射声波测井研究现状 |
| 1.1.2 井下声波相控阵接收(波束形成)技术研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 基于相控阵的声波信号扫描接收方法研究 |
| 2.1 声波信号扫描接收方法的数值模拟 |
| 2.1.1 计算模型和参数 |
| 2.1.2 水平面内声波信号扫描接收方法 |
| 2.1.3 竖直面内声波信号扫描接收方法 |
| 2.1.4 声波信号的三维扫描接收方法 |
| 2.2 声波信号扫描接收方法的物理模拟 |
| 2.2.1 八单元接收器接收单个方向入射波实验 |
| 2.2.2 八单元接收器接收多个方向入射波实验 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 声波信号扫描接收方法在方位反射声波测井水下物理模拟中的应用研究 |
| 3.1 方位反射声波测井仪器简介 |
| 3.2 方位反射声波测井水下物理模拟 |
| 3.2.1 井旁单个地质异常体模拟实验 |
| 3.2.2 井旁两个地质异常体模拟实验 |
| 3.2.3 扫描接收方法在实验数据处理中的应用 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于声波相控阵的方位反射声波测井反演实例 |
| 4.1 方位反射声波测井资料处理流程 |
| 4.2 井旁地质反射体反演实例 |
| 4.3 井旁地质散射体反演实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 几点展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）液氮磨料射流破碎高温花岗岩机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 干热岩储层改造技术研究进展 |
| 1.2.2 磨料射流破岩技术研究进展 |
| 1.2.3 低温流体损伤岩石研究进展 |
| 1.2.4 热-流-固耦合理论研究进展 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与思路 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 第2章 液氮磨料射流携砂性能模拟研究 |
| 2.1 模型建立与求解 |
| 2.1.1 基本假设 |
| 2.1.2 数学模型 |
| 2.1.3 几何模型与网格划分 |
| 2.1.4 数值模拟方案 |
| 2.2 颗粒运移轨迹及速度分布 |
| 2.2.1 颗粒运移轨迹分析 |
| 2.2.2 液氮射流加速磨料颗粒性能分析 |
| 2.2.3 不同流体介质携砂性能对比 |
| 2.3 参数影响规律分析 |
| 2.3.1 射流参数影响 |
| 2.3.2 磨料参数影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 冷冲击作用下岩石热-流-固耦合研究 |
| 3.1 模型建立与网格划分 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格划分与边界条件 |
| 3.1.3 岩石热物性 |
| 3.1.4 耦合流程介绍 |
| 3.2 流-固界面强化传热研究 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 模型参数 |
| 3.2.3 流-固界面传热效率计算 |
| 3.2.4 参数影响 |
| 3.3 岩石内渗流与传热分析 |
| 3.3.1 数学模型 |
| 3.3.2 模型参数 |
| 3.3.3 模型验证 |
| 3.3.4 岩石内渗流场分布 |
| 3.3.5 岩石内温度场计算 |
| 3.4 快速冷却岩石内热应力分布 |
| 3.4.1 数学模型 |
| 3.4.2 边界无关性分析 |
| 3.4.3 岩石内热应力分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 液氮磨料射流冲击传热及岩石损伤实验研究 |
| 4.1 实验设备 |
| 4.1.1 自增压液氮罐 |
| 4.1.2 磨料添加设备 |
| 4.1.3 岩石加热设备 |
| 4.1.4 数据采集系统 |
| 4.2 液氮磨料射流冲击传热实验 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.2.3 实验结果分析 |
| 4.3 液氮射流冷冲击损伤岩石实验 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.2 加热过程对岩石损伤的影响 |
| 4.3.3 岩样内裂纹分布 |
| 4.3.4 热裂纹分形特征 |
| 4.3.5 冷冲击引起的岩石损伤 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高压液氮磨料射流破碎高温花岗岩实验研究 |
| 5.1 实验设备 |
| 5.1.1 动力系统 |
| 5.1.2 传感器 |
| 5.1.3 射流喷嘴 |
| 5.1.4 实验岩样 |
| 5.2 实验流程 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 岩石宏观破碎特征 |
| 5.3.2 前混和后混液氮磨料射流破岩效果对比 |
| 5.4 参数影响规律分析 |
| 5.4.1 岩石初始温度的影响 |
| 5.4.2 喷嘴压降的影响 |
| 5.4.3 喷射时间的影响 |
| 5.4.4 喷嘴直径的影响 |
| 5.4.5 磨料颗粒直径的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 液氮磨料射流破碎花岗岩微观特征及影响因素分析 |
| 6.1 破碎岩石表面形貌特征分析 |
| 6.1.1 实验仪器 |
| 6.1.2 破碎岩石表面形貌特征 |
| 6.2 破碎岩石微观断口特征 |
| 6.2.1 岩样制备 |
| 6.2.2 岩石断口形貌 |
| 6.2.3 孔眼不同区域断裂特征 |
| 6.3 液氮磨料射流破岩影响因素分析 |
| 6.3.1 低温液氮对岩石物性的影响 |
| 6.3.2 颗粒对岩石的高速冲击作用 |
| 6.3.3 热应力作用效果 |
| 6.3.4 流体水楔作用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）SLM金属增材制造残余应力的超声检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 SLM成型技术概述 |
| 1.3 SLM残余应力的产生机理及危害 |
| 1.3.1 残余应力产生机理 |
| 1.3.2 残余应力的危害 |
| 1.4 残余应力检测技术研究现状 |
| 1.4.1 有损检测法 |
| 1.4.2 无损检测法 |
| 1.4.3 残余应力检测方法对比分析 |
| 1.4.4 SLM残余应力检测现状 |
| 1.5 超声波检测残余应力的研究现状及存在的问题 |
| 1.6 课题主要研究内容 |
| 第二章 超声表面波检测残余应力机理及试验方法 |
| 2.1 超声表面波应力检测的理论基础 |
| 2.2 试验材料及成型工艺 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 电子背散射衍射(EBSD) |
| 2.4.2 去应力退火 |
| 2.4.3 单向拉伸试验 |
| 2.4.4 粗糙度测量 |
| 第三章 各向异性对表面波测量残余应力的影响 |
| 3.1 织构对表面波波速的影响 |
| 3.1.1 织构分析 |
| 3.1.2 固定声程的测量 |
| 3.1.3 表面波波速各向异性及波动性分析 |
| 3.2 各向异性对表面波测量残余应力的影响 |
| 3.2.1 声弹性系数修正 |
| 3.2.2 改变频率以降低各向异性的影响 |
| 3.2.3 对表面波计算公式的修正 |
| 3.3 分析与讨论 |
| 3.3.1 表面波在各向异性介质中传播特性分析 |
| 3.3.2 各向异性对残余应力测量影响的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SLM金属增材制造残余应力的激光超声检测 |
| 4.1 打印方式对SLM金属制造试样表面粗糙度及各向异性影响分析 |
| 4.1.1 表面粗糙度的影响 |
| 4.1.2 316L增材试样表面波波速各向异性及波动性分析 |
| 4.2 基于激光超声检测316L增材试样残余应力 |
| 4.2.1 声弹性系数的测量 |
| 4.2.2 316L试样残余应力分析 |
| 4.3 残余应力梯度的表面波测量 |
| 4.3.1 频率与测量深度的关系 |
| 4.3.2 残余应力梯度检测模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表成果 |
（9）冰层物理参数特性及其剖面声学反演方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 北极水声学及海冰物理参数特性研究现状 |
| 1.2.2 声学参量阵的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 冰介质的物理参数特性及其剖面分析 |
| 2.1 天然冰的分层结构特性 |
| 2.2 冰层物理参数的原位测量 |
| 2.3 冰层物理参数特性及其剖面分析 |
| 2.3.1 冰中温度 |
| 2.3.2 冰中盐度 |
| 2.3.3 冰中密度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 冰层物理参数剖面声学反演方法 |
| 3.1 冰中声速模型 |
| 3.1.1 冰中孔隙率及其经验公式 |
| 3.1.2 基于孔隙率经验公式的冰中声速模型 |
| 3.1.3 基于北极科考实验数据的冰中声速模型验证 |
| 3.2 基于模拟退火的改进粒子群(SA-PSO)优化算法 |
| 3.2.1 粒子群(PSO)优化算法 |
| 3.2.2 模拟退火(SA)算法 |
| 3.2.3 基于模拟退火的改进粒子群(SA-PSO)优化算法 |
| 3.3 基于冰中声速模型的冰层物理参数剖面反演方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于声学参量阵的冰中平均声速测量方法 |
| 4.1 冰中平均声速测量原理及方法 |
| 4.2 声学参量阵及其发射信号调制算法的理论基础 |
| 4.3 声学参量阵发射信号调制算法及仿真 |
| 4.3.1 双积分开平方调制算法及仿真 |
| 4.3.2 递推滤波参量调制算法及仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验研究 |
| 5.1 参量阵发射信号调制算法实验 |
| 5.1.1 实验概述 |
| 5.1.2 实验结果及分析 |
| 5.2 冰层物理参数剖面声学反演实验 |
| 5.2.1 冰层温度剖面声学反演实验 |
| 5.2.2 冰层盐度剖面声学反演实验 |
| 5.2.3 松花江冰上外场试验 |
| 5.2.4 实验结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）临界折射纵波检测残余应力的关键影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 神奇的鲁伯特之泪 |
| 1.1.2 残余应力的来源 |
| 1.1.3 残余应力的影响 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 残余应力检测方法概述 |
| 1.2.2 临界折射纵波检测现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2.声弹性理论基础 |
| 2.1 物理基础 |
| 2.2 声弹性理论 |
| 2.2.1 弹性材料本构关系 |
| 2.2.2 自然坐标中的声弹性方程 |
| 2.2.3 声弹性方程的解 |
| 2.3 不同类型超声波与应力的关系 |
| 2.4 声弹性常数的获取方式 |
| 2.4.1 公式计算方式 |
| 2.4.2 拉伸机试验方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.临界折射纵波声场仿真 |
| 3.1 有限元方法 |
| 3.2 Comsol Multiphysics |
| 3.3 临界折射纵波的产生 |
| 3.4 临界折射纵波的仿真 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.关键影响因素分析 |
| 4.1 纵波入射角 |
| 4.1.1 声场计算 |
| 4.1.2 声束指向性测量 |
| 4.1.3 时域信号分析 |
| 4.2 换能器频率和晶片尺寸 |
| 4.2.1 理论计算 |
| 4.2.2 Comsol仿真 |
| 4.2.3 时域信号分析 |
| 4.3 换能器间距 |
| 4.3.1 理论计算 |
| 4.3.2 时域信号分析 |
| 4.4 其它影响因素 |
| 4.4.1 环境温度 |
| 4.4.2 耦合状态 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.钢轨残余应力检测应用 |
| 5.1 钢轨中的残余应力 |
| 5.1.1 冷却过程 |
| 5.1.2 矫直过程 |
| 5.1.3 使用过程中的残余应力 |
| 5.2 残余应力检测过程 |
| 5.2.1 检测对象 |
| 5.2.2 声弹性常数 |
| 5.2.3 系统装置 |
| 5.3 检测结果及分析 |
| 5.3.1 轨头残余应力 |
| 5.3.2 轨腰残余应力 |
| 5.3.3 轨底残余应力 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容及成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 存在问题及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、提高实验室纵波幅度测量精度的方法研究（论文参考文献）
- [1]基于钢轨信道应急通信与定位技术研究[D]. 江勇. 成都理工大学, 2020(04)
- [2]基于横流断面的工业管道流量检测系统研究[D]. 李溪敏. 西安理工大学, 2020(01)
- [3]超声波频差法在注水井分层流量测量中的应用研究[D]. 顾雨晴. 西安石油大学, 2020(11)
- [4]声学法火电厂锅炉火焰温度测量系统研究[D]. 吴东旭. 辽宁石油化工大学, 2020(04)
- [5]基于超声多普勒技术的液固两相流测量装置研究[D]. 王少冲. 河北大学, 2020(08)
- [6]基于声波相控阵的方位反射声波测井反演方法研究[D]. 本建林. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [7]液氮磨料射流破碎高温花岗岩机制研究[D]. 张世昆. 中国石油大学(北京), 2020
- [8]SLM金属增材制造残余应力的超声检测技术研究[D]. 马汉生. 东南大学, 2020(01)
- [9]冰层物理参数特性及其剖面声学反演方法研究[D]. 景严. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [10]临界折射纵波检测残余应力的关键影响因素研究[D]. 杨顺民. 中北大学, 2019