高性能聚合物注射成型构件超声相控阵高效成像方法研究

作者：赵朋^*; 纪凯鹏; 颉俊; 卓超杰; 傅建中

来源：机械工程学报, 2022, 58(16): 33-42.

DOI：10.3901/JME.2022.16.033

• 注射成型
• 超声成像
• 相控阵
• 全矩阵数据
• 频率波数域

注射成型是高性能聚合物构件成形的最主要手段，但高性能聚合物的成形温度高且导热性差，非均匀壁厚构件常因收缩不一致而产生内部缩孔缺陷，显著影响构件性能。提出面向内部缩孔检测的超声相控阵相位偏移高效成像新方法(Fast phase shift migration,FPSM)，将全矩阵数据转换到频率波数域，采用频率与深度方向波数间的映射关系直接计算待测区域的波场，无需耗时的递归计算，并运用爆炸反射成像条件实现高质量成像。仿真试验和实际试验结果表明，与现有3种超声相控阵成像方法相比，FPSM方法显著提高了成像效率，其成像时间在直接测量和楔块辅助测量下分别为相位偏移法的1/30和1/20，并且FPSM方法也具有较高的成像分辨率。同时，高性能聚合物注射成型样条内部缩孔的FPSM成像结果与CT扫描结果基本一致。

• 单位
  流体动力与机电系统国家重点实验室; 浙江大学