بازرسی و پایش وضعیت ورق فلزی به صورت غیرمخرب با آزمون فراصوت آرایه فازی به کمک آباکوس و موجک

نوع مقاله: مقاله ترویجی

نویسنده

باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان

چکیده

آزمون­های فراصوتی یکی از روش­های غیرمخرب در پایش سلامت و تشخیص عیوب است که به‌منظور جلوگیری از وقوع حوادث احتمالی، به صورت وسیع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می­گیرد. به مرور زمان و با توسعه تجهیزات و ابزار­های در دسترس امکان انجام آزمون­های فراصوت با استفاده از پروب­های چند المانی فراهم شد. آزمون فراصوت آرایه فازی روش پیشرفته آزمون فراصوت است. استفاده از ابزارهای طراحی و پردازش برای آزمون­های فراصوتی در مدل‌سازی آزمون و تفسیر نتایج مؤثر و مفید است. در این مقاله به منظور بررسی کارآیی آزمون فراصوتی آرایه فازی در عیب­یابی به کمک نرم افزار المان محدود آباکوس و ابزار پردازش سیگنال موجک، آزمون فراصوتی آرایه فازی برای پایش و عیب­یابی دو نمونه ورق سالم و معیوب آلومینیومی مدل می­شود. درستی نتایج با توجه به درصد خطای برآورد مکان عیب و لبه­ی ورق به‌دست آمد. مدل‌سازی آزمون پیشرفته فراصوتی علاوه‌بر درک مفاهیم آن در طراحی بهینه آزمون نیز کارایی دارد. همچنین استفاده از ابزارهای پردازش سیگنال موجک در تفسیر دقیق نتایج مفید و مؤثر است.

کلیدواژه‌ها


[1] Ludwig, R., and W. Lord, "Developments in the finite element modeling of ultrasonic NDT phenomena", 1986.

[2] Mahaut, S., S. Chatillon, E. Kerbrat, J. Porré, P. Calmon, and O. Roy, "New features for phased array techniques inspections: simulation and experiments", In 16th World Conf on Non Destructive Testing, Montréal, 2004.

[3] Satyanarayan, L., C. Sridhar, C. V. Krishnamurthy, and Krishnan Balasubramaniam, "Simulation of ultrasonic phased array technique for imaging and sizing of defects using longitudinal waves", International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2007, Vol.84, no.12, pp.716-729.

[4] Ye, Jing, Hak-Joon Kim, Sung-Jin Song, Sung-Sik Kang, Kyungcho Kim, and Myung-Ho Song, "Model-based simulation of focused beam fields produced by a phased array ultrasonic transducer in dissimilar metal welds", NDT & E International, 2011, Vol.44, no.3, pp.290-296.

[5] Naik, Ashwini, and M. S. Panse, "Mathematical Modeling of Ultrasonic Phased Array for Obstacle Location for Visually Impaired", Journal of VLSI and Signal Processing, 2013, Vol.2, pp.52-56.

[6] Song, Shoupeng, and Peiwen Que, "An effective defect identification scheme in pipeline ultrasonic testing", Russian Journal of Nondestructive Testing, 2006, Vol.42, no.4, pp.255-260.

[7] D’orazio, T., M. Leo, A. Distante, C. Guaragnella, V. Pianese, and G. Cavaccini, "Automatic ultrasonic inspection for internal defect detection in composite materials", NDT & e International, 2008, Vol.41, no.2, pp.145-154.

[8] Kesharaju, Manasa, Romesh Nagarajah, Tonzhua Zhang, and Ian Crouch, "Ultrasonic sensor based defect detection and characterisation of ceramics", Ultrasonics, 2014, Vol.54, no.1, pp.312-317.

[9] Yareiee, Shahram, Mohammad Reza Sayyed Noorani, and Ahmad Ghanbari, "Simulation of Waves Propagation via Linear Phased Array Probe with Improved Design in Ultrasonic Inspection Tests", Modares Mechanical Engineering, 2016, Vol.16, no.6, pp.353-361.

[10] Yareiee, Sh., "Design and Modeling of Ultrasonic Phased Array Testing and Ultrasonic wave Propagation Simulation in Metal Plate by Finite Element Method (ABAQUS)", Journal of Mechanical Engineering and Vibration, 2018, Vol.9, PP.26-33. (in Persian).

[11] Yareiee, Shahram, Mohammad Reza Sayyed Noorani, and Ahmad Ghanbari, "Simulation of Waves Propagation via Linear Phased Array Probe with Improved Design in Ultrasonic Inspection Tests", Modares Mechanical Engineering, 2016, Vol.16, no.6 pp.353-361. (in Persian)

[12] Blake, Richard John, "Numerical models for Rayleigh wave scattering from surface features", PhD diss., University College London (University of London), 1988.

[13] Daryabor, P., M. Farzin, and S. Koohestani, "Modeling of Nondestructive Ultrasonic Test Of Bonding Between Aluminum And Composite Using Fem", 2011, pp.1-13.

[14] Wavelet daubechies 3 (db3), http://wavelets.pybytes.com/wavelet/db3 .

[15] Su, Zhongqing, and Lin Ye, “Identification of damage using Lamb waves: from fundamentals to applications”, Vol.48. Springer Science & Business Media, 2009.

[16] Atashipour, Seyed Abdorahim, Hamid Reza Mirdamadi, Rasoul Amirfattahi, and Saeed Ziaei-Rad, "Application of wavelet transform in damage identification in a thick steel beam based on ultrasonic guided wave propagation", Modares Mechanical Engineering, 2013, Vol.12, no.5, pp.154-164.

[17] Georgiou, Georgia, and Fernand S. Cohen, "Tissue characterization using the continuous wavelet transform. I. Decomposition method", IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control, 2001, Vol.48, no.2, pp.355-363.