超声水平剪切（Shear horizontal,SH）导波在工业在役板材成像检测和结构健康监测（Structural health monitoring,SHM）中有重要的应用价值。基于合成孔径聚焦方法,对钢板中人工缺陷用超声SH导波进行成像,对边界散射条件下的成像检测阵列信号进行分析,探讨了边界散射对超声SH导波成像检测的影响。研究结果表明,基于合成孔径聚焦的超声SH导波成像方法用于板材缺陷成像检测时,超声边界散射使成像信号＂双曲线＂阵列特征弱化,缺陷声波信号衰减增大,信号散射噪声增强,进而使成像清晰度降低,易导致漏检;同时边界散射会造成同一缺陷信号产生＂双峰＂或＂多峰＂,成像信号＂双曲线＂阵列特征紊乱,使成像发生畸变,会导致误检。这将为进一步改进工业在役大尺度板材超声导波成像质量与提高结构健康监测水平提供重要基础。

超声水平剪切（shear horizontal,sh）导波成像检测旨在解决平板检测中检测距离增加时分辨力降低的问题。该文运用合成孔径聚焦原理,构建了16通道超声sh导波成像检测实验系统,通过分析阵列信号时频域特征揭示了声波与缺陷间相互作用的规律,对sh导波合成孔径聚焦成像算法进行了讨论,阐明了导波阵列信号时空域信息合成在聚焦成像中的应用。研究结果表明：合成孔径聚焦可用于超声sh导波成像检测,所成图像能够表征钢板中检测距离2 m以上、尺寸当量大于5 mm的缺陷信息,为深入开展工业在役大尺度结构板材的缺陷成像检测和结构健康监测提供了基础。

设计了一种基于工控产品的槽轮实验台,以触摸屏作为人机界面,PLC作为逻辑控制核心,运动控制模块输出定位数据至伺服驱动器,执行对两个伺服电机的定位控制。其中一个电机连接拨盘轴,用于演示传统机械式槽轮机构的运动规律;另一个电机连接位于槽轮上方的指示盘轴,用于展示电子槽轮的输出特性。通过独立运动与同步运动的对比实验,学生在进一步掌握槽轮的结构性能与运动规律的同时,也能初步了解以PLC为核心的工控系统的组成要素与控制方法,深入体会机电一体化的概念。