【10月17-20日】2018年度全国检测声学会议

日期:2018-09-30 作者: 点击:[]

2018年度全国检测声学会议

10月17-20日

重庆大学虎溪校区

   会议将围绕检测声学相关的基础、应用基础及前沿技术等研究热点,通过特邀报告和分会报告的形式进行学术交流,提高学术水平,增强行业合作,推动检测声学的学科发展和技术进步。会议组织委员会诚邀相关领域的专家学者、工程技术和管理人员,以及大专院校的学生等积极投稿和参会。

 

     本次会议邀请了11位检测声学领域的专家学者作特邀报告。


耿学仓

    Blatek, Inc., State College, PA, USA

 

 

 

报告主题无损捡测用压电换能器的最新进展及相关工艺

 

报告简介在超声捡测应用中,产生和接收超声的换能器是不可缺少的重要器件。针对不同应用设计和制作相应的换能器就显得尤为重要。实现换能器性能的工艺过程将是重中之重。本报告将简要概述压电超声换能器在导波检测, 空气声检测, 非线性测量, TOFD检测以及相控阵检测中的应用。本报告的重点将放在压电换能器的设计及工艺制作上。第一部分导波换能器的设计, 主要是低频换能器的设计和制作。 主要介绍多层换能器。第二部分介绍非线性测量换能器, 主要介绍如何通过匹配层来设计双频和宽带换能器。第三部分介绍空气声换能器的匹配层设计。第四部分介绍TOFD换能器用的压电复合材料及背衬材料的设计。最后介绍相控阵的制作工艺,包括凹面阵及二维阵。

 

个人简介耿学仓,1983年毕业于西安交通大学获物理学学士学位, 1989年毕业于中国科学院声学研究所获声学硕士学位1997年在宾夕法尼亚州立大学获得材料工程博士学位。

耿学仓于1983年到1986年期间,在中国科学院微电子中心担任工程师职位,工作重点是集成电路的计算机辅助设计和建模。于1990年到1993年期间,在中国科学院声学所超声实验室担任助理研究员,研究内容包括材料的无损检测、声波测井、用于超声换能器的1-3型压电复合材料设计、制造和特性分析,是国内最早开展压电复合材料换能器研究与制作之人。目前任Blatek公司总裁、高级研究员,主要研究兴趣压电复合材料与超声换能器。


何存富

北京工业大学

 


 

报告主题厚壁管道超声导波检测方法与传感关键技术研究

报告简介:针对厚壁管道中波动方程的数值求解难题,首次融合了状态矩阵法和勒让德多项式展开法的思想,发展了一种大频厚积情况下导波传播特性的计算方法,求解了厚壁管道中纵向、周向导波频散曲线,开发了相应的专用计算软件。在导波与缺陷的相互作用机理方面,揭示了厚壁管道中不同模态导波与不同类型缺陷的相互作用机理,提出了模态转换后复杂信号中微弱弯曲模态信号的分离方法,并提出了基于表面波反射/透射系数曲线的缺陷深度多频定征方法。为了有效实现厚壁管道的超声导波检测,创新性地设计并实现了一种新型柔性非等间距梳状表面波宽带传感器,优化设计并研制了厚壁管道窄声束导波阵列传感器,研制了用于小径厚壁管检测的纵向导波电磁声传感器系列及高信噪比表面波电磁声传感器。在此基础上,发展了厚壁管道缺陷检测方法,提出了一种基于时间反转多通道聚焦的信号增强方法,实现了对厚壁管道内外壁缺陷的有效检测和周向定位,首次提出了一种适于小径深比异型管道内壁周向缺陷检测的新方法,创新性地将传感器沿异型管道端部径向配置,利用透射到管道内壁的轴向表面波进行检测。


个人简介何存富,男,北京工业大学机电学院教授,博士生导师,机电学院院长。北京市跨世纪优秀人才,北京市拔尖人才,北京市学术创新团队负责人。《机械工程学报》、《声学学报》、《实验力学》等期刊编委,中国机械工业自动化学会常务委员,中国机械工程学会高级会员,中国力学学会实验力学专业委员会委员,中国仪器仪表学会传感器学会理事,中国机械工程学会无损检测学会委员。先后被聘为国家自然科学基金委员会工程与材料科学部会评专家,国家重大科学仪器设备研制专项特邀专家、973计划项目函评和复评专家、863项目评审专家等。

近年来一直从事机械测试理论、方法及技术、超声无损检测新技术、传感器测试技术等方面的研究工作。作为项目负责人主持各类项目20余项,包括科技部863计划1项,国家科技支撑计划1项,国基金重点和仪器专项各1项,面上项目6项。获浙江省科学技术奖二等奖1项。出版译著2部,在国内外学术会议及期刊上发表论文近200余篇,其中SCI和EI检索100余篇,获得专利40余项。


 

胡恒山

哈尔滨工业大学


 

报告主题震电测井波场的模拟与分析

报告简介震电测井时既接收声波信号,又接收由于孔隙岩石动电效应产生的电信号。报告先扼要介绍小模型井中的实验结果和理论模拟的全波列,指出震电信号包含两类:伴随井孔声波各波群的电信号;出现于纵波之前且几乎同时到达各个接收电极的电信号。然后,着重针对几个可能引起误解的计算结果进行波动物理解释,回答:

1、出现于纵波之前的电信号被称为电磁首波,怎么证明它不是噪声呢?

2、电磁首波的幅度有可能比伴随声波的电信号还大吗?

3、Pride说“纵波不引起磁场,横波只引起微弱电场”,为什么震电测井的纵波却引起磁场,且伴随横波的电信号幅度大于伴随纵波的电信号幅度?

4、只考虑声电单向转化并做准静态电场近似,引起的计算误差大吗?


个人简介胡恒山,男,1978年考入武汉水利电力学院(今武汉大学工学部),获学士和硕士学位。后就读于吉林大学物理系,获博士学位。现任哈尔滨工业大学力学系教授会主任。中国声学学会检测声学分会副主任、中国地震学会地震电磁专业委员会委员。从事声波测井、孔隙介质声学、动电耦合现象的研究。主持完成的2个国家自然基金项目在结题后被评为“特优”。培养的研究生曾获国际地球物理期刊GJI优秀作者奖(是我国首次获此奖,2010)、中国力学学会优秀博士论文提名奖(2018年哈工大力学学科仅一人获奖)。



 

胡宁

重庆大学


报告主题:非线性Lamb波的最新研究进展


报告简介:从上个世纪九十年代至今,人们对非线性超声Lamb波进行了大量研究,在基本理论、方法及其在实际工程中的应用等方面已经取得了实质性的突破。但总体上讲,非线性超声Lamb波的研究主要集中在二次谐波,且采用的基波-二次谐波的波对主要为高频区域内的S1-S2等,其弊端是:设备昂贵、信号弱、易受噪声干扰等。为克服上述困难,本报告主要集中在以下三个方面,介绍我们课题组取得的一些进展:1. 以低频域内的S0作为基波,针对含塑性、裂纹等各种损伤介质,研究其二次谐波产生的机理、特性以及用于检测/监测的可行性等。2. 采用含零频模态的摄动法和模态叠加法,从理论上研究了和频、差频、二次谐波等产生的条件和特性,得到了材料非线性导致零频信号产生的机理及其对称性特性,从数值模拟和实验研究了零频信号的产生及其随传播距离变化的特征;验证了其在信号强度、随传播距离的变化特征等方面,都比二次谐波具有明显的优势。3. 为克服高次谐波信号弱、无法用于损伤定位等弱点,我们利用Duffing混沌振子对微弱的高次谐波信号进行放大并确认频域-时域信息,可完成对损伤进行有效的识别和定位。上述三个领域取得的进展,将对利用非线性Lamb波对材料和结构的早期损伤、材料力学性能退化等问题的检测和监测技术的研发起到推动作用。


个人简介胡宁,男,53岁,重庆大学航空航天学院教授,博士生导师,“国家基金委杰出青年基金(B类)”获得者。长期从事固体力学、材料及其结构的力学与其它物理现象、纳米复合材料的力•电•热性能的分析、模拟与实验;功能型•结构型纳米复合材料的制备与加工;复合材料的抗冲击特性、LAMB波等动力学特性模拟与实验;结构和材料无损检测和实时监控技术等研究。学术生涯30年的时间里,他出版英文书籍3部、申请和获批中日专利约20项、发表英、日、中期刊论文290篇,其中SCI检索论文230余篇。所发表论文累积被引用数5500次,H-Index为37(SCOPUS数据库)(Google Scholar:引用数超过7000次,H-Index=41),连续4年入选2014-2017年爱思唯尔中国高被引学者榜单(材料力学)。



居冰峰

浙江大学

 


报告主题:基于激光超声的亚表面缺陷测量技术


报告简介:零件亚表面缺陷轻则会增加系统结构安全的威胁,重则会造成重大伤亡事故,定量测量亚表面缺陷是迫切需要解决的技术难题。本研究首先利用有限元方法,研究了脉冲线源激光激励超声(包含纵波、横波和表面波)与亚表面缺陷的相互作用机理。通过对超声时域信号和超声传播声场的定量分析,解释了脉冲激光所激励的各种模态声波之间的波型相互转化,得到并验证了各种模态声波的传播路径,为亚表面缺陷的定量测量研究奠定了理论基础。基于仿真分析,提出了定量测量缺陷长度的方法,通过对声表面波回波特征信号的提取,计算出亚表面缺陷的长度;提出了测量亚表面横向缺陷宽度。同时,新方法还可以用于亚表面微结构的尺寸定量测量


个人简介居冰峰,浙江大学求是特聘教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。

1999年获得浙江大学工学博士学位,2000-2002年在新加坡Nanyang Technological University从事博士后研究,2002-2003年在新加坡DSO National Laboratories担任Research Scientist,2003 -2005年在日本東北大学担任日本学术振兴会外国人特别研究员、2005-2007年担任该校助理教授,2007年回国工作并晋升为浙江大学机械工程学院教授,2009-2014年担任流体动力与机电系统国家重点实验室副主任,目前担任浙江大学机械工程学院副院长。主要研究方向为超精密加工技术、微纳测量以及精密机电系统等。

作为第一获奖人获得中国机械工业科学技术奖一等奖1项、教育部技术发明奖二等奖1项,共发表论文100余篇,其中SCI检索国际期刊论文80余篇,获得授权国家发明专利15件、日本发明专利1件。他是德国洪堡奖学金、日本学术振兴会奖学金获得者。



 

马宏伟

东莞理工学院


报告主题:基于超声导波的钢轨探伤关键技术研究


报告简介:钢轨探伤是指对钢轨内部进行的无损检测,是铁路防断、保障列车行车安全的关键工作。目前钢轨探伤基于超声波无损检测技术,通过从钢轨踏面向下激发超声波来检查钢轨内部的损伤,存在探伤效率低、探伤盲区大的缺陷。而超声导波可在钢轨表面和内部沿着钢轨长度方向传播,有望提高探伤效率并减小探伤盲区。由于钢轨截面的几何边界复杂,在典型的导波检测频率范围内钢轨中导波模态数量众多,优势模态频率接近,并且多数模态具有严重的频散特性,这给导波钢轨探伤带来了很大的技术挑战。本研究选择了钢轨中频散特性较弱的垂直弯曲模态作为检测模态,使得导波能在钢轨中有效地传播;考虑了换能器频率特性对导波信号的调制作用,针对性地提出了“宽带激发、窄带接收”的钢轨导波激发和接收方法,使用频带较宽的激发换能器来适应不同型号钢轨及不同程度磨耗钢轨的截面差异,使用频带较窄的接收换能器来减少接收信号中导波干扰模态的数量。在大量实验的基础上,分别设计了适用于轨头、轨底探伤的压电换能器阵列。利用损伤处导波发生模态转换导致信号产生频移的特性,对导波回波信号分频段分析,通过识别不同频段导波能量的异常增减或转移,使得当难以消除干扰模态时,仍能较好地识别出导波回波信号中的损伤信息。实验表明,本研究使用的技术可明显提高导波钢轨探伤的准确率和可靠性,可直接检测出实验钢轨上5.5mm宽的轨头侧裂裂纹和3mm宽的轨底侧裂裂纹。


个人简介:马宏伟教授,东莞理工学院副校长。现任教育部力学专业教学指导委员会委员,中国力学学会理事,中国力学学会教育工作委员会副主任委员。任“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室常务副主任,中国地震局“地震监测与减灾技术”重点实验室学术委员会委员,《爆炸与冲击》、《应用力学学报》杂志编委。目前主要研究方向是:结构冲击动力学、基于超声导波的管道和钢轨损伤检测、基于振动的结构损伤检测等。曾获“徐芝伦全国优秀力学教师”称号,曾主持国家自然科学基金4项,参加国家自然科学基金重点项目1项,主持省部级科研重点重大项目4项。发表论文160余篇,出版专著2部,授权发明专利8项。



乔文孝

中国石油大学


报告主题:方位固井质量评价技术及效果分析


报告简介:石油勘探开发工程中,在音频范围内的固井水泥胶结质量声波测井技术不具有方位分辨能力,这严重制约了该项技术的应用。通过对方位声波固井质量评价技术的理论研究、实验室测量和下井仪开发,实现了井下方位扫描接收声波技术,开发出了适配声波相控阵的井下电子线路技术,研发出了由一个相控线阵声波辐射器、两个圆弧阵声波接收器及相应的电子线路组成的方位声波固井质量评价技术(AABT)。研制成功了一种完全新型的方位固井质量声波测井仪器和配套软件并成功地取得了十多口井的现场测试资料。利用不同时间窗口中的AABT波形数据获得了套管波和地层波的幅度、声衰减系数和传播速度等物理量随周向和轴向的分布图像,根据这些分布图像能够准确地评价固井水泥的窜槽的周向特征。在第一界面胶结良好的井段,利用地层波幅度的大小分布图像清楚地判断第二界面是否胶结良好、地层声学性质沿周向分布是否均匀。


个人简介乔文孝,男,山东禹城人,博士、教授,博士生导师;中国声学学会理事、中国声学学会检测声学分会委员、中国声学学会物理声学分会委员、SEG会员。1982年1月获华东石油学院应用物理专业理学学士学位并留校任教,1988年12月获南京大学声学专业理学硕士学位,1999年7月年获石油大学应用地球物理工学博士学位。

乔文孝教授一方面从事声学基础、应用声学等课程的教学工作,还从事声波测井技术的研究工作。

多年来主持承担了多项国家自然科学基金项目、国家油气重大专项项目等科研项目,长期与中国石油合作研究新一代声波测井技术,在相控阵声波测井方面进行了开拓性的研究工作。参与组织了多极子阵列声波测井仪器、方位固井质量评价仪、三维声波测井技术和方位反射声波测井技术等先进声波测井技术的开发和应用,在声波测井领域打破了国外技术垄断。研究成果获得了国家科技进步二等奖、北京市科技进步一等奖、中国石油技术发明奖等多项奖励,与中国石油合作的声波测井方面的科研成果三次入选中国石油十大科技进展。



徐春广

北京理工大学


报告主题残余应力应力超声检测与无应力制造技术


报告简介分析了残余应力产生原因及危害后,论述了机械构件内部残余应力超声检测的声弹性原理,包括构件表层内部切向残余应力的超声临界折射纵波检测原理、螺栓和构件厚度纵向残余应力超声体波(横纵波耦合方法)检测原理,形成了机械构件内部三维残余应力的无损检测方法; 在局部残余应力高能声束原位调控原理基础上,介绍了无应力制造的方法和技术,逐步形成了无应力焊接技术,为解决现场大型钢结构和油气管道焊接过程中的残余应力原位量化消减和均化提供了新方法;最后给出了无应力制造技术标准体系的构成和发展策略。

本报告还展示了航空航天、兵器船舶、油气管道、压力容器等领域的大量应用案列。


个人简介徐春广 教授、博士生导师、先进加工技术国防重点学科实验室主任、中国电子学会会士、中国无损检测学会常务理事、中国声学学会检测声学分会和中国电子学会电子机械分会副主任委员、中国计量测试学会理事、公安部“801实验室”学术委员会主任委员、中国工程物理研究院客座教授、第20届世界无损检测大会(WCNDT)副主席、世界无损评估中心联盟(WFNDEC)委员、IEEE-FENDT远东无损检测大会执行主席、韩国国立釜山大学兼职教授、东京工业大学兼职研究员等。

从事超声无损检测与控制理论和技术研究,主持完成了多项国家重大专项、国家自然基金重点项目、国家国际合作重点项目等多项科研项目,主持制定了《残余应力超声临界折射纵波无损检测方法》、《超声显微检测方法》和《机械手超声无损检测方法》、《油气管道焊缝残余应力超声检测技术》等多项国家标准和行业企业,授权40多项国际和国家发明专利、出版《回转体结构光测量原理》、《超声相控阵原理》和《无损检测超声波理论》等著作,发表230余篇学术论文。



袁慎芳

南京航空航天大学


报告主题:结构健康监测中损伤的概率挖掘诊断


报告简介:目前阻碍航空结构健康监测大范围工程应用的一个核心问题是复杂航空服役条件对航空结构,特别是复杂航空结构损伤诊断方法的影响。不同于实验室所进行的简单研究,航空工程应用时,结构健康监测方法必须面临复杂而苛刻的航空服役条件。航空服役环境中存在温湿度等环境参数影响、结构的气动载荷作用、不同飞行任务下结构边界条件变化等多种时变因素,而且这些时变因素相互交织耦合,严重影响结构损伤诊断方法的可靠性。本文介绍将现代概率挖掘方法同损伤波动诊断相结合所开展的损伤诊断研究进展,其目的是提升航空时变服役环境下结构健康监测损伤诊断的可靠性。


个人简介:袁慎芳,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室教授、博士生导师,智能材料与结构研究所所长、结构监测与预测研究中心主任,国家杰出青年基金获得者,获全国巾帼建功标兵荣誉称号。欧洲结构健康监测执委会委员。长期从事智能结构及健康监测的研究,先后主持国家杰出青年基金、自然科学基金重点项目、国防973专题、国家863、国防基础项目、教育部新世纪人才支持计划、国家重点型号工程项目及欧盟第7框架国际合作项目。在大尺寸复杂结构健康监测、服役环境下结构高可靠性监测、分布式-轻量化结构健康监测、结构损伤扩展及寿命预测、结构健康监测与预测装备研发等方面取得了公认的研究成果,已应用于我国多个重点型号的研制。先后获国家发明三等奖、国家优秀教学成果二等奖、教育部提名国家科技进步一等奖、国防技术发明二等奖,获2017年度世界结构健康监测杰出年度人物奖。出版专著2部,译著1部。发表文章近300篇,其中200余篇被SCI、EI、ISTP收录,获国家发明专利授权40余项,获国家软件著作权7项。



张秀梅

中国科学院声学研究所


报告主题:随机渗透率模型及井孔斯通利波


报告简介当井孔中产生斯通利波时,井外孔隙地层中会产生压力梯度,为平衡这种压力梯度,孔隙流体以慢纵波的形式进行扩散。因为慢纵波与地层的渗透率有关,因此,斯通利波与慢纵波的作用过程可用于反演地层的渗透率。孔隙流体随频率的运动对斯通利波传播形态的影响可以用动态渗透率模型来描述。以往的动态渗透率模型建立在宏观方程的基础上,无法建立宏观的物理参数与微观观测的数据间的关系。基于流体粘度扩展框架下的Biot理论建立的随机渗透率模型,可以克服这一弊端。结合动态渗透率模型和简化的Biot-Rosenbaum 模型可获得模拟斯通利波传播的新方法。理论模拟和实验获得的斯通利波传播特征的对比分析结果表明,新方法可以更准确的描述斯通利波传播,从而提高应用斯通利波反演地层渗透率的精度。


个人简介张秀梅,博士,研究员,硕士生导师。2002年和2005年分别获中国石油大学(华东)本科及硕士学位;2008年获中科院声学所博士学位。长期致力于固体声学中声波与介质的相互作用机理、深部声学钻探测量方法,井中声波测井信号的处理和地层评价应用。作为项目负责人或科研核心骨干参加纵向以及横向课题二十余项。已在国内外刊物上发表论文约40余篇,申请国家专利9项。任井孔地球物理专业委员会委员、SEG会员、ASC会员以及Geophysics、Geophysical Prospecting等杂志的审稿专家。



田超

中国科学技术大学


报告主题可用于单细胞和单血管成像的光声显微成像技术


报告简介基于由光至声的能量转换,新兴的光声成像技术是近年来快速发展的一种无创、高分辨率、高对比度生物医学成像模态。相比于目前常规的成像手段,光声成像以生物软组织的光学吸收特性为基础,兼具了光学成像的高对比度和超声成像的大穿透深度等优点,微观成像可至单个细胞器,宏观成像可至整个器管和小动物全体,并可提供生物组织结构、功能、代谢、分子和遗传等不同层面的信息。光声发展至目前具有不同的实现形式。其中,光学分辨率光声显微成像可以高分辨率提供生物组织的光学吸收信息,已经成为光声成像的一种主要实现模态。此次报告将重点介绍近期在光学分辨率光声显微成像方面的研究工作,主要包括:高分辨率光声细胞成像、高灵敏度光声细胞成像和在体光声视网膜成像等。研究工作表明,高分辨率光声显微成像技术有望为细胞生物学、血管生物学和眼视科学等众多领域提供全新的研究工具。


个人简介田超,中国科学技术大学工程科学学院精密机械与精密仪器系研究员,美国光学学会(OSA)资深会员。毕业于浙江大学光电学院,获学士和博士学位。2013年至2017年在美国密歇根大学安娜堡分校从事光声成像方向博士后研究。主要研究方向集中在基于创新光学和超声方法的生物医学成像和传感器技术。截至目前,已经在包括Nature Communications, Advanced Science, Optics Express, Optics Letters等著名期刊发表SCI收录论文33篇、会议论文18篇、发明专利6项、著作章节2章。获得中国科学院“百人计划”C类,安徽省“百人计划”等奖励荣誉。

 

 


 

 

 

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