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裂纹定量对于保证构件安全运行具有重要意义,超声法对裂纹定量有明显优势。其中,相控阵超声技术(Phased Array Ultrasonic Technology, PAUT)具有声束动态可调、可达性好、检测效率高、缺陷成像直观等优点,已成为裂纹定量无损检测领域中的研究热点。但由于其聚焦焦柱覆盖范围有限,实际“盲检”进行裂纹高度定量的过程中,不易捕捉到裂纹尖端回波,导致裂纹漏检。合成孔径聚焦技术(Synthetic Aperture Focusing Technology, SAFT)与PAUT结合的PA-SAFT技术,可实现空间逐点聚焦,有助于精确确定裂纹尖端位置,从而实现裂纹精准定量。本课题采取模拟和实验相结合的研究方法,针对厚度55.00mmm碳钢试块中的埋藏和底面开口型裂纹,使用5MHz64阵元线阵换能器进行电子扫查,开展PAUT和PA-SAFT裂纹定量对比研究。主要研究内容如下:(1)对于透壁高度为10.00mm、8.00mm、4.00mm、2.00mm和1.00mm的埋藏型裂纹,通过确定PAUT和PA-SAFT成像中裂纹上、下尖端能量极大值位置实现裂纹定量。结果表明,对于倾角为0.00°的裂纹,PAUT(聚焦深度35mm)高度定量误差绝对值最大为0.15mm,PA-SAFT误差绝对值最大仅0.02mm;对于倾角0.00。、15.00°、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂纹进行角度定量,PAUT定量误差绝对值最大为12.05°,PA-SAFT误差绝对值最大为4.41°。(2)对于透壁高度为10.00mm、8.00mm、4.00mm、2.00mm和1.00mm的底面开口型裂纹,首先以倾角0.00°的裂纹为例,针对裂纹下尖端回波与底面回波发生混叠的问题,尝试采用最小能量法确定裂纹下尖端位置,从而实现裂纹定量。进一步对倾角15.00°、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂纹,使用-6dB法确定下尖端位置,从而实现裂纹角度定量。结果表明,对于倾角0.000的裂纹,PAUT(聚焦深度55mm)高度定量误差绝对值最大为0.13mm,且无法对高度1.00mm裂纹定量;PA-SAFT定量误差绝对值最大为0.05mm,对高度1.00mm裂纹的定量误差为0.02mm。对于倾角15.000、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂纹进行角度定量,PAUT定量误差绝对值最大为4.980,PA-SAFT误差绝对值最大为3.68°。