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船舶及海洋工程装备设计与建造中的试验与测试技术研发部

1)建设目的

主要开展舰船关键构件典型缺陷的无损检测及安装质量的无损评价,以及关键部件服役过程中的失效行为、安全可靠性及使用寿命快速分析及诊断等方面的研发。主要包括:

1)中厚板焊缝数字化超声无损检测及缺陷量化评估技术

在舰船建造中,焊接构件的质量,尤其是厚度在30-50mm以上的中厚板焊缝的质量,是反映船舶建造质量优劣的重要指标。目前,针对中厚板焊缝无损检测提出的要求:不仅需要进行无损检测,更需要得到焊缝内部质量和缺陷的量化信息;不仅要求检出缺陷,还需要建立焊缝缺陷与结构性能的有机联系,建立相应的缺陷评估准则;不仅需要能检出裂纹、疏松等一些影响结构力学性能的宏观缺陷,还需要检出可能影响结构疲劳性能的微观或分散型缺陷。

基于上述背景和要求开展的本研究,其目的就是:基于中厚板焊缝数字化超声检测仪器和缺陷评估技术,提高对检测信号的数字化处理能力和缺陷量化分析能力,从而可以对中厚板焊缝中的缺陷及其位置(深度)、面积、性质、类型等进行量化评估。

2)船用阻尼材料安装质量无损评价的关键问题研究

由于阻尼吸声材料具有良好的隔声和抑振性能,能有效地减低舰船的辐射噪声,从而被广泛地应用于现代舰船的生产制造,尤其是潜艇制造之中。但迄今为止,针对阻尼材料粘结质量的检测,我国尚缺乏行之有效的检测方法。

本研究正是针对潜艇及部分舰船中阻尼材料安装质量(橡胶-金属粘结质量)要求严格且缺乏检测手段的现状,开展阻尼材料粘结质量的工程化无损检测技术研究及装置研制。本研究不仅具有科学价值,而且还具有十分重要的社会和军事意义。

3)自然缺陷及损伤的物理模拟及超声检测数值计算

本研究以随机介质理论和时域有限差分为基础,围绕缺陷或损伤的随机介质模型的建立、非均匀介质弹性波波动方程的正演计算以及缺陷随机特性超声波特征参量的提取等进行基础性的研究。探索缺陷和损伤特征的随机特性描述方法,建立高效、灵活的缺陷、损伤随机介质模型。研究非均匀介质弹性波波动方程的精确求解方法,通过对超声波传播过程的数值计算揭示缺陷、损伤特性与超声波特征参量之间的作用机理,建立缺陷及损伤的超声检测模型。

研究的意义:一方面可以使现行的无损检测技术研究所需试样的数量大大减少,甚至不用;另一方面使得对真实缺陷和不同损伤程度的超声模拟检测成为可能,为实际检测提供数据比对和结果借鉴,同时还能够提高无损检测标准的准确性和科学性。

2)研发团队

由林莉教授为学术带头人、三位技术骨干以及相应的博士、硕士研究生组成的研发团队。依托于大连理工大学材料学院。主要研究方向为舰船关键构件典型缺陷的无损检测及安装质量的无损评价,以及关键部件服役过程中的失效行为、安全可靠性及使用寿命快速分析及诊断等。

2007年以来,共承担和参与科研项目12项,其中国家自然科学基金2项,授权专利6项。

3)主要仪器设备


序号

设备名称

数量

1

超声C扫描检测系统

1

2

38DL PLUS超声测厚仪

1

3

DPO4032示波器

1