刘永强， 杨世锡， 刘学坤

(浙江大学 机械工程学院 流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州 310027)

金属构件在加工及服役过程中，受各种复杂交变及循环应力影响，其表面及内部极易产生微裂纹。统计表明，由疲劳裂纹引发构件失效事故约占所有事故总额的90%以上[1]。若不能及时发现并处理这些微裂纹，会给设备运行带来极大安全隐患，甚至引发巨大经济损失及人员伤亡事故。出于安全与经济需求，金属构件微裂纹的无损检测技术一直受到国内外学者关注。

现有无损检测技术主要包括涡流检测、射线检测、磁粉检测和超声波检测等。超声波检测技术因效率高、精度高、成本低、无污染等因素被广泛研究，在相关应用方面也取得了较大进展。陈振华等[2]针对微小缺陷的超声检测及成像问题展开研究，提出一种高通滤波技术，成功获取裂纹引发的高次谐波信号，并将其用于薄板点焊焊核的微裂纹检测及成像中，准确定位了微裂纹位置及尺寸；张望等[3]针对金属铝板上闭合型裂纹检测问题展开研究，根据Lamb波时间反转原理，得到激励重构信号，将其与原激励信号对比分析，成功对裂纹进行了检测，并开发出一套可定位裂纹的成像算法；丁一珊等[4]通过数值仿真研究了基于激光超声波的金属裂纹检测技术，通过对比无损构件、含裂纹构件对超声信号的调制结果对裂纹进行检测，同时研究了裂纹参数对超声检测信号特性影响；Fang等[5]研究了裂纹与超声信号作用规律，通过识别无损构件与含裂纹构件振动特性差异对裂纹进行检测；……