氢致损伤评估方法及装置

本说明书实施例涉及金属性能监测，特别涉及氢致损伤评估方法。

背景技术：

1、x80钢在石油和天然气管道等领域中被广泛使用，由于长期处于临氢的环境下，氢气在运输和储存的过程中会与材料内部的微观特征相互作用，导致金属材料的力学性能降低，且在运行过程中应力集中部位易诱导氢原子聚集，产生氢致损伤，极易导致在服役中突然断裂，并造成重大安全事故，寻找检测氢致损伤的方法迫在眉睫。

2、氢致损伤检测对于确保机械完整性和防止设备损坏至关重要。现有的检测技术不能完全实现氢损伤的检测，现有技术存在的核心问题是：对检测微小的裂纹和缺陷具有较高的灵敏度，但检测深度都受到限制，通常适用于浅层的缺陷和微结构表征，对于深层缺陷或者内部缺陷的检测能力较弱。因此，导致不能精准判断材料的损伤程度，只能针对不同的损伤使用不同的检测方法。由此，亟须一种更好的方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供了氢致损伤评估方法。本说明书一个或者多个实施例同时涉及氢致损伤评估装置，一种计算设备，一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

2、根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种氢致损伤评估方法，包括：

3、基于sh波的传播特性确定sh波频散曲线，基于sh波频散曲线确定sh0模态导波；

4、基于sh0模态导波获取氢损伤材料的超声导波信号，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号；

5、对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数；

6、分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤。

7、在一种可能的实现方式中，基于sh波的传播特性确定sh波频散曲线，包括：

8、基于sh波的传播特性采用数值分析的方法求sh波解频散曲线，获得不同频厚积下各模态的传播速度。

9、在一种可能的实现方式中，基于sh波频散曲线确定sh0模态导波，包括：

10、基于sh波频散曲线通过d24双向型sh波压电换能器激励水平剪切sh0模态导波。

11、在一种可能的实现方式中，获取氢损伤材料的超声导波信号，包括：

12、基于非线性超声检测系统，用水平剪切sh0模态导波采集不同氢致损伤状态下的超声导波信号。

13、在一种可能的实现方式中，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号，包括：

14、基于超声导波信号，通过相位反转法处理后，再结合快速傅里叶变换获取频域信号，确定增强信号。

15、在一种可能的实现方式中，对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数，包括：

16、对增强信号进行特征提取，获得基波幅值、二次谐波幅值和三次谐波幅值。

17、在一种可能的实现方式中，分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤，包括：

18、分析充氢时间和延伸率对时域信号能量值、二阶非线性系数和三阶非线性系数的影响规律，确定氢致损伤。

19、根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种氢致损伤评估装置，包括：

20、导波确定模块，被配置为基于sh波的传播特性确定sh波频散曲线，基于sh波频散曲线确定sh0模态导波；

21、信号增强模块，被配置为基于sh0模态导波获取氢损伤材料的超声导波信号，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号；

22、参数确定模块，被配置为对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数；

23、损伤评估模块，被配置为分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤。

24、根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种计算设备，包括：

25、存储器和处理器；

26、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述氢致损伤评估方法的步骤。

27、根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现上述氢致损伤评估方法的步骤。

28、根据本说明书实施例的第五方面，提供了一种计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述氢致损伤评估方法的步骤。

29、本说明书实施例提供氢致损伤评估方法及装置，其中方法包括：基于sh波的传播特性确定sh波频散曲线，基于sh波频散曲线确定sh0模态导波；基于sh0模态导波获取氢损伤材料的超声导波信号，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号；对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数；分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤。通过基于sh波的传播特性确定sh波频散曲线，基于sh波频散曲线确定sh0模态导波；基于sh0模态导波获取氢损伤材料的超声导波信号，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号；对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数；分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤，确保了精度和效率。

技术特征：

1.一种氢致损伤评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于sh波的传播特性确定sh波频散曲线，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述sh波频散曲线确定sh0模态导波，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取氢损伤材料的超声导波信号，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述超声导波信号进行增强处理，确定增强信号，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析缺陷几何参数对所述频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤，包括：

8.一种氢致损伤评估装置，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述氢致损伤评估方法的步骤。

技术总结
本说明书实施例提供氢致损伤评估方法及装置，其中方法包括：基于SH波的传播特性确定SH波频散曲线，基于SH波频散曲线确定SH0模态导波；基于SH0模态导波获取氢损伤材料的超声导波信号，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号；对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数；分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤。通过基于SH波的传播特性确定SH波频散曲线，基于SH波频散曲线确定SH0模态导波；基于SH0模态导波获取氢损伤材料的超声导波信号，对超声导波信号进行增强处理，确定增强信号；对增强信号进行特征参数提取，确定频域信号参数；分析缺陷几何参数对频域信号参数的影响规律，确定氢致损伤，确保了精度和效率。

技术研发人员：胡豪,玉荣,范利锋,胡晓,马亚鹏,江伟
受保护的技术使用者：内蒙古大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9