复杂多晶材料的超声背散射微结构表征

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51605340
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0511.机械测试理论与技术
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

With many excellent material properties, complex polycrystalline materials, which include grains with such as elongated single phase, duplex microstructure and their mix, are widely used in aerospace, nuclear industry, transportation, and petrochemical industry, etc. However, the microstructure and internal defects are one of the important factors that affect the mechanical properties and service life of the materials. Furthermore, characterizing precisely and evaluating effectively are the bottlenecks of the application of these materials. In this research, an ultrasonic nondestructive evaluation based on the ultrasonic backscatter theory is studied. Firstly, a corresponding theoretical ultrasonic backscattering model is deduced by analyzing spatial geometric structure of the complex polycrystalline materials’ grain. Then, an ultrasonic attenuation model for the complex polycrystalline material is developed with respect to an integration of the product of correlation function of the material and the covariance function of the scattering path. Introducing multi-Gaussian beam model, the effect of ultrasonic beam distortion on the ultrasonic scattering field is also discussed. Therefore, an improved ultrasonic backscattering theory model is developed for the complex polycrystalline material with the implementations of material grain size, phase distribution and dislocation microstructure characterization. Eventually, the progress of this research is decreasing inaccuracy of utilizing ultrasonic nondestructive testing on the material. It is anticipated to improve the quality and guarantee the safety, and to have scientific significance and valuable application.
复杂多晶材料(含拉伸单相晶、双相等轴晶和他们混合体的晶粒)具有许多优良材料特性,被广泛应用于航空航天、核工业、交通运输和石油化工等各领域,而微观组织结构和内部缺陷是影响其机械性能与服役寿命的重要因素,难以有效精准地无损表征微结构和内部缺陷是该材料在使用中面临的瓶颈问题之一。本项目拟研究一种基于背散射理论的复杂多晶材料中超声无损评价方法:首先分析复杂多晶的空间几何构造,推导相应的超声背散射的理论模型;通过对材料空间相关函数与超声散射路径的协方差乘积的积分,推导复杂多晶材料的超声衰减系数模型;引入多元高斯波束模型,研究超声波束畸变对背散射场的影响;最终建立复杂多晶材料的超声背散射理论模型,实现对材料晶粒尺寸、相分布和位错等微结构进行表征,最终突破超声无损检测对复杂多晶材料微结构表征不精准的难题。预期成果有助于提高复杂多晶材料的产品质量和保证其安全使用,具有重要的科学研究意义和应用价值。

结项摘要

复杂多晶材料(含拉伸单相晶、双相等轴晶和他们混合体的晶粒)具有许多优良材料特性,被广泛应用于航空航天、核工业、交通运输和石油化工等各领域,而微观组织结构和内部缺陷是影响其机械能与服役寿命的重要因素,难以有效精准地无损表征微结构和内部缺陷是该材料在使用中面临的瓶颈问题之一。超声波进入各向异性材料内部传播所产生的超声散射可以用于提取多晶材料的微结构信息。首先,推导了单/双探头一发一收式超声背散射理论模型,并通过拟合单探头一发一收式超声背散射理论模型与实验结果,成功提取了材料的晶粒的平均尺寸,结果显示较低频率的结果更优。为进一步优化结果,采用多元高斯声束代替现有的一元高斯声束,并进行了相关方面的数值分析。通过考虑含拉伸单相晶的微结构的超声背散射模型可以用来确定了含拉伸单相晶的铝合金材料的晶向尺寸。通过两垂直方向提取的超声背散射信号成功表征出不同程度各向异性含珠光体组织不锈钢。最后,考虑二次散射的复杂多晶超声背散射模型用于优化缺陷阀值的确定,从而提高缺陷检测率。该项目的成果有望提高为复杂多晶材料的超声无损检测与评估提供一种新的思路。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Ultrasonic flaw detection for two-phase Ti-6Al-4V based on secondary scattering
基于二次散射的两相Ti-6Al-4V超声探伤
  • DOI:
    10.1016/j.ndteint.2018.12.002
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    NDT & E International
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Fu Yingdong;Hu Ping;Turner Joseph A;Song Yongfeng;Li Xiongbing
  • 通讯作者:
    Li Xiongbing
Transverse-to-transverse diffuse ultrasonic scattering
横向到横向扩散超声散射
  • DOI:
    10.1121/1.4999321
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Hu Ping;Turner Joseph A.
  • 通讯作者:
    Turner Joseph A.
Simultaneously Determining Sensitivity and Effective Geometrical Parameters of Ultrasonic Piezoelectric Transducers Using a Self-Reciprocity Method
使用自互易法同时确定超声压电换能器的灵敏度和有效几何参数
  • DOI:
    10.1109/tuffc.2019.2925834
  • 发表时间:
    2019-10-01
  • 期刊:
    IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Li, Xiongbing;Lyu, Duo;Jeong, Hyunjo
  • 通讯作者:
    Jeong, Hyunjo

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

4-羟基-3,5-二硝基吡唑含能离子化合物的合成、晶体结构及性能
  • DOI:
    10.11943/cjem2021113
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    含能材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    伍波;蒋绣俄;胡平;杜慧英;刘芮楷;高瞻宇
  • 通讯作者:
    高瞻宇
倾角传感器时漂的机理分析与补偿方法的研究
  • DOI:
    10.16204/j.cnki.sw.2018.02.003
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    传感器世界
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    袁鑫全;高国伟;胡平;潘宏生
  • 通讯作者:
    潘宏生
环网上基于公共物品提供对策的模仿
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    青岛大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高红伟;李康;胡平;陈春蕊
  • 通讯作者:
    陈春蕊
影响轧制差厚板冲压成形性能的几何参数研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    机械设计与制造
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张华伟;胡平;刘立忠;刘相华;李龙
  • 通讯作者:
    李龙
高强度硼钢热成形技术研究及其应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
    机械工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马宁;胡平;闫康康;郭威;孟祥兵;翟述基
  • 通讯作者:
    翟述基

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码