上海市自然科学一等奖项目:给机械装备安上"火眼金睛"
东方网4月19日消息：飞机机翼、发电用的汽轮机的叶片等，因为恒久使用，往往有不少微小的损伤。如果这些损伤能够在早期就被发明，并依此实时判定要害部件的使用期限，也许，许多类似马航MH370那样的悲剧就可以制止。
华东理工大学项延训副教授领衔的“机械装备服役损伤的非线性超声导波评价原理和要领”项目，提供了一种全新的检测要领，比超声波更灵敏高效，还能据此判断机械装备的服役状态。
灵敏高效的检测要领
B超能够穿透皮肤，“看”到肉眼不可见的病变。为什么机械装备的损伤检测不继续用超声波呢 ？这就与非线性超声导波的特点有关啦。
首先是灵敏度。与超声波差别，非线性超声导波发射出去后，会爆发高倍频的谐波。剖析这些谐波信号，研究者能够发明100微米以下的细小损伤。非线性超声导波可谓明察秋毫。而超声波呢，一般只能发明500微米以上的损伤。在这个级别，检测要领已经较多。
机械设备在周期性载荷作用（例如机翼的上下振动）或高温高压（例如发动机）情况下服役，蠕变孔洞和微小裂纹这样的早期损伤占其服役寿命的70%~80%以上。一旦发明500微米以上的损伤，短时间内设备就要“报销”。若没有发明，往往造成事故。因此，检测要领的敏感度很是重要。
其次是高效性。古板超声波以逐点检测要领居多，而非线性超声导波能做到线状检测。相关于一个个的点来组成图像，自然是“一扫一大片”的非线性超声导波效率更高。
如同搪塞人类的癌症一样，早发明、早干预能够有效包管机械装备的“生命”宁静。在这方面，灵敏高效的非线性超声导波具有强大的优势。
三大立异推动理论到实践
非线性超声导波如此“能干”，为什么科学家想不到早点运用它呢 ？其实，早在上世纪90年代，已经有人开始研究。可是由于导波保存多模式和色散性，科学界恒久以来普遍认为它不保存强烈的非线性效应，相关理论体系缺失。
1996年，课题组成员邓明晰教授就开始了理论探索。他首次从理论上证明超声导波非线性效应的保存，并在实验中视察到了其信号。这就完成了“证明保存”的第一步。
第二步就是探究非线性超声导波“有什么用”——剖析它如何引发出来、与检测质料的微损伤如何爆发作用。2000年后，项延训等开始与邓教授相助。他们针对铝合金、钛合金、奥氏体不锈钢等近10种金属质料做实验，改变发射频率、改装设备……终于发明微观组织演化是非线性导波变革的主导因素，构建了微组织与非线性导波相互作用的理论模型，剖析了两者之间的物理机制。
第三步是了解“怎么用”� ？翁庾�“系统建立了设备服役损伤、超声导波非线性参量、剩余寿命的映射关系”，即能够通过非线性超声导波检测设备的微损伤，推断出设备的服役状态及预测服役寿命。他们不但构建了评价要领，还乐成开发了评价软件，能够实现机械损伤的定性、定量评价。
他们的这项事情获得了海内外约55个课题组的引用和正面评价，尤其是非线性超声领域，国际上40多个课题组中90%都引用了他们的事情� ？翁庾樾剂讼喙芈畚�79篇，在国际三大应用物理杂志宣布的论文数占1999年以来该偏向论文总量的70%，他引510次。
工业装备状态信息实时监测和自适应控制是智能制造的要害环节。该项目团队为我国从工业大国向工业强国转化孝敬了自己的力量。
来源:解放日报
凯发k8ag旗舰厅科学研究总院集团有限公司（以下简称凯发k8ag旗舰厅总院）的前身是机械工业部机械科学研究院，建立于1956年新中国建设时期。1999年凭据“国科发政字（1999）197号文”的要求，将原机械工业部直属的从事基础共性技术研究与开发的一批研究所划入机械总院整体转制为中央直属企业...
关注民众号
版权所有：凯发k8ag旗舰厅科学研究总院集团有限公司 京ICP备：05080424号 
京公网安备：11010802040622号
技术支持：北京信诺诚
企业邮箱