●序1
序2
前言
第1章緒論1
1.1電磁無損檢測技術概述1
1.1.1電磁無損檢測技術的分類1
1.1.2電磁無損檢測技術的特點2
1.1.3電磁無損檢測技術的發展4
1.2電磁無損檢測的傳感與成像技術7
1.2.1電磁無損檢測的傳感技術7
1.2.2電磁無損檢測的成像技術8
1.3電磁無損檢測的正問題和反問題9
1.3.1電磁無損檢測的正問題10
1.3.2電磁無損檢測的反問題12
1.3.3電磁無損檢測的研究方法14
1.4電磁無損檢測的應用範圍和可靠性15
1.4.1金屬材料及塗層的常見缺陷15
1.4.2復合材料的常見缺陷16
1.4.3典型領域關鍵構件的常見缺陷18
1.4.4視情維修與可靠性23
第2章渦流檢測傳感與成像26
2.1渦流檢測傳感與成像概述26
2.1.1渦流檢測技術26
2.1.2渦流檢測傳感技術31
2.1.3渦流檢測成像技術37
2.2渦流檢測正問題及求解方法40
2.2.1渦流檢測的解析分析法40
2.2.2渦流檢測的數值計算法43
2.2.3場量分析法正問題求解實例44
2.3基於模型的渦流檢測反問題求解方法及實例49
2.3.1基於模型的反問題求解方法50
2.3.2基於模型的反問題求解實例53
第3章脈衝渦流檢測傳感與成像57
3.1脈衝渦流檢測傳感與成像概述57
3.1.1脈衝渦流檢測技術57
3.1.2脈衝渦流檢測傳感技術61
3.1.3脈衝渦流檢測成像技術65
3.2脈衝渦流檢測信號的特征量提取66
3.2.1基於磁傳感器的脈衝渦流瞬態信號分析與特征量提取67
3.2.2基於感應線圈的脈衝渦流瞬態信號分析與特征量提取76
3.2.3基於主成分分析和獨立成分分析的特征量提取83
3.3基於支持向量機的缺陷分類識別86
3.3.1缺陷自動分類識別方法87
3.3.2分類模型的建立和缺陷自動分類識別結果88
3.4脈衝渦流檢測傳感與成像技術的應用91
3.4.1航空鋁合金中應力變化的測量91
3.4.2海洋環境中鋼結構大氣腐蝕的檢測與定量94
3.4.3碳纖維復合材料撞擊損傷檢測97
3.4.4蜂窩夾層結構復合材料缺陷檢測99
第4章磁性無損檢測101
4.1磁性無損檢測概述101
4.2漏磁檢測技術107
4.2.1漏磁檢測的磁化和傳感技術108
4.2.2直流漏磁檢測與交流漏磁檢測110
4.2.3脈衝漏磁檢測111
4.3巴克豪森和磁聲發射檢測技術113
4.3.1巴克豪森檢測技術114
4.3.2磁聲發射檢測技術122
4.3.3基於MBN和MAE技術的硬化層深度測量124
4.4剩餘磁場檢測技術128
4.4.1剩餘磁場檢測機理128
4.4.2不同應力狀態下的剩餘磁場檢測130
4.5集成式磁性無損檢測方法133
4.5.13MA集成方法134
4.5.2基於脈衝磁化的磁性無損檢測集成方法136
第5章磁光成像138
5.1磁光成像概述138
5.2磁光效應與磁光成像原理142
5.2.1磁光效應142
5.2.2磁光克爾成像143
5.2.3磁光法拉第成像148
5.3基於磁光成像的可視化檢測151
5.3.1磁光成像可視化檢測原理151
5.3.2磁光渦流檢測152
5.3.3磁光漏磁檢測153
5.4基於磁光成像的微觀磁疇結構測量和應力表征155
5.4.1電工鋼微觀結構及應力的影響155
5.4.2基於磁光成像靜態特征提取的應力表征方法158
5.4.3基於磁光成像動態特征提取的應力表征方法160
第6章微波無損檢測傳感與成像163
6.1微波無損檢測技術概述163
6.1.1微波在介質中的傳播特性163
6.1.2微波無損檢測技術特點及分類165
6.1.3微波無損檢測技術繫統167
6.2微波波導無損檢測與成像169
6.2.1微波波導無損檢測與傳感技術169
6.2.2介電材料的微波波導檢測與成像170
6.2.3金屬表面缺陷的微波波導檢測與定量分析176
6.3掃頻微波波導無損檢測與成像181
6.3.1掃頻微波波導檢測與成像技術181
6.3.2金屬表面缺陷的掃頻微波波導檢測183
6.3.3塗層下缺陷的掃頻微波波導成像187
6.4基於波導傳輸的微波檢測189
6.4.1基於波導傳輸的微波檢測技術189
6.4.2基於圓形波導傳輸的管道內缺陷檢測190
6.4.3基於同軸波導傳輸的保溫層內水量檢測192
6.5探地雷達198
6.5.1探地雷達技術198
6.5.2探地雷達在混凝土結構無損檢測中的應用204
6.5.3探地雷達在混凝土含水量無損檢測中的應用208
6.5.4探地雷達在地下管道定位中的應用209
第7章渦流脈衝熱成像212
7.1渦流脈衝熱成像概述212
7.1.1渦流熱成像212
7.1.2渦流脈衝熱成像215
7.2渦流脈衝熱成像缺陷檢測和評估219
7.2.1基於渦流場擾動的缺陷檢測評估220
7.2.2基於縱向熱傳導的缺陷定量評估221
7.2.3對數域缺陷定量評估230
7.2.4基於橫向熱傳導的缺陷檢測234
7.2.5物理場分離與分階段檢測237
7.3渦流脈衝相位熱成像245
7.3.1渦流脈衝相位熱成像概述245
7.3.2表面加熱型渦流脈衝相位熱成像缺陷定量評估248
7.3.3體加熱型渦流脈衝相位熱成像缺陷檢測251
7.4碳纖維復合材料缺陷的檢測評估253
7.4.1表面裂紋的檢測評估253
7.4.2內部分層缺陷的檢測評估256
7.4.3撞擊缺陷的檢測評估262
第8章渦流脈衝熱成像圖像及圖像序列處理270
8.1圖像及圖像序列處理概述270
8.1.1圖像處理方法270
8.1.2圖像序列處理方法278
8.2基於小波分析的渦流脈衝熱成像空間-暫態-尺度圖像優化方法282
8.2.1渦流脈衝熱成像復合材料低衝擊損傷分析方法282
8.2.2空間-暫態-尺度圖像序列優化處理方法283
8.3渦流脈衝熱成像空間-暫態熱光流模型290
8.3.1熱光流模型291
8.3.2熱光流模型的定量分析292
8.4基於熱光流模型的復合材料衝擊損傷檢測295
8.4.1復合材料衝擊損傷檢測方法和試塊295
8.4.2基於熱光流模型的復合材料衝擊損傷的評估296
8.4.3不同方向散度和衝擊損傷行為分析301
8.5基於盲源分離的多維圖像序列處理方法303
8.5.1空間-時序電磁熱成像盲源混合模型304
8.5.2空間-時序盲源模式成分分解算法306
8.5.3空間-相頻盲源模式成分分解算法324
附錄327
附錄A縮寫327
附錄B主要符號329
參考文獻331

本書全面繫統地介紹了電磁無損檢測傳感與成像技術原理及應用。全書共8章，第1章概述了電磁無損檢測傳感與成像的定義、分類、特點及發展；第2、3章介紹了渦流和脈衝渦流檢測傳感與成像；第4、5章介紹了漏磁、巴克豪森和磁光成像等磁性無損檢測技術；第6章介紹了微波無損檢測技術及應用；第7章介紹了渦流脈衝熱成像檢測技術；第8章介紹了圖像和圖像序列處理方法以及在渦流熱成像檢測中的應用。本書具有以下特色：一，內容豐富，涵蓋了低頻、高頻和多物理場等10餘種電磁無損檢測技術；第二，理論與實踐並重；第三，需求和應用相結合，重點討論了電磁無損檢測技術在復合材料、航空航天、軌道交通、石化、海洋、土木、風電等多個領域的需求和應用；第四，兼具教材與專著功能。本書是作者攜國際化研究團隊對電磁無損檢測傳感與成像技術的梳理，並彙集了10餘年來的科研與技術應用成果，可供高等院校相關專業高年級本科生和研究生、研究人員以及相關企業的等