基于合成孔径聚焦的超声TOFD检测技术及图像增强（黑体三.doc

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1、基于合成孔径聚焦的超声TOFD检测技术及图像增强(黑体三号)刚铁，迟大钊，袁媛（黑体五号，最多5位作者）(哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室,哈尔滨150001)（小五号黑体）（省会城市，直接写市；非省会城市，写省市）摘要（黑体小5号）为了精确定位开口裂纹的端部在铝合金厚板对接焊缝中的位置，对其超声衍射时差法(TOFD,timeofflightdiffraction)的B扫描图像进行了处理。为了提高图像的横向分辨率，引入了合成孔径聚焦技术(SAFT,syntheticaperturefocusingtechnique)。根据缺陷端部和换能器之间的几何关系，建立了图像SAFT处理的数学

2、模型，实现了B扫描图像的SAFT重建。为了提高图像的纵向分辨率，先将原始图像进行了线性化处理，从而提出了一种新的超声TOFD法B扫描图像处理技术L-SAFT(linearization-SAFT)。结果表明，该技术有效地提高了图像的分辨率。利用该技术能快速、准确地捕捉裂纹端部……[摘要内容要求在300-350字]（宋体小五号）关键词：超声衍射裂纹线性化[要求不用外文字母]（黑体小五号）中图分类号：TG115.28（黑体小五号）（要求TG4开头，查询网址http://ztflh.xhma.com/）0前言（黑体五号，占两行）断裂力学研究证明，带有尖锐边缘的面状缺陷的危险性最大。因此，对焊接构件在

3、生产和后期使用过程中所产生的裂纹的检测一直是无损检测领域中的一个重要研究课题。超声TOFD法是被证明最为适合检测裂纹类面状缺陷的方法[1-2]。该方法有A，B，D三种扫描方式，通过对获得的图像和信号特征分析，可以对面状缺陷的类型进行识别以及定量测量[3]。但是，利用该方法进行D扫描，当缺陷不在两探头连线的中垂线上时，对裂纹端部的定位会带来很大的误差。B扫描时，两探头跨越缺陷，使裂纹端部在某一时刻处于两探头连线的中垂线上。但是，由于探头声束有一定的覆盖范围，缺陷在图……（正文宋体五号，英文及数字TimesNewRoman五号，行距16磅）SAFT算法最早被应用于雷达技术，来提高雷达图像的横向分辨

4、率。该算法是一种很有前景的高级成像方法，它可以用低指向性的信号源和较低的工作频率来获得很高的方位分辨率[4]。该算法在超声无损检测领域中得到了应用[4-7]。但是，将该技术应用到超声TOFD法检测中还未见诸报道。作者根据超声TOFD法B扫描图像的形成过程，探头和缺陷位置的几何关系，建立了超声TOFDB扫描图像SAFT算法数学模型，实现图像的SAFT重建。1模拟试块及其检测用电火花加工方法在高强铝合金试块底面制作了不同深度的人工窄槽来模拟底面开口裂纹。B扫描图像的获取在超声C扫描检测系统上进行，系统采样频率为100MHz……。试验所用试块及其扫描方式如图1所示。(汉语图题为宋体小五，分图题只需用

5、汉语表示，字体为宋体六号字；要求机械图用Visio软件绘制或用photoshop软件.图上出现的文字及字母均为六号字)图1模拟试块及B扫描方向示意图2B扫描图像的SAFT重建算法2.1（黑体五号）B扫描图像的生成过程（宋体五号）2.1.1（黑体五号）如果有三级标题（宋体五号）给出超声TOFD法缺陷埋深尺寸计算公式（要求公式用Mathtype公式编辑器输入）（1）式中：TD为侧向波和衍射波的时差；C为纵波在试块中的声速……3试验结果3.1底面开口缺陷的B扫描图像表格的排版规则见表1:汉语表题采用黑体小五号字。表格采用三线栏形式，表格内部的字符为小五号字。表1表格的示例(黑体小五号)氩气流量Q/(

6、L•min-1)焊接电流I/A焊接速度v/(mm•s-1)像素当量C/(mm•pixel-1)9801.8130.0336701.6610.0458601.5610.023线图的排版规则见图2：要求曲线图用Origin软件或用photoshop软件绘制（分辨率不低于600像素/英寸），图片尺寸一般要求为50mm´35mm，线图中出现的字符（包括标目、标值、分图题）均为六号字。刻度线长为1mm，且在图框内。（a）分图题名(若有几个分图)图2线条图的示例金相照片的排版规则见图3：要求照片尺寸为55mm´40mm，标尺及照片中的字符均为六号字。照片采用JPG格式，分辨率不低于600像素/英寸。比例尺

7、框边缘距离图片边界1mm）1mm1mm图3显微组织照片的示例4结论(1)建立了超声TOFD法B扫描图像SAFT算法的数学模型，实现了图像的SAFT重建……。(2)经过L-SAFT处理的图像时间纵向分辨率可达0.01μs……参考文献（黑体五号）[1]WedgwoodFA.(作者姓前名后，名缩写)TOFDcomesofage[J].(期刊)NuclearEngineeringInternational