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非铁磁材料广泛应用于航天、核电等许多重要领域,对其缺陷进行检测有着广泛的需求。本文在深入调研现有的缺陷检测方法的基础上提出一种磁声电缺陷检测新方法。该方法具有超声检测的分辨率并能克服涡流检测的趋肤效应。设计了实验系统并对缺陷构件进行了相关的实验,结果表明本方法可行并将具备一定的应用价值。 (1)开展了磁声电缺陷无损检测的声场正问题、电磁场正问题的理论分析和数值模拟研究。在声场正问题研究中,推导了二维声固耦合界面声场的控制方程及其边界条件,并对其解析解的求解方法进行了分析,得出了其在两种媒质中的传播规律。接着讨论了声场正问题的数值求解方法,对二维声场中线声源长度与材料尺寸关系进行了探讨,为后续声场的实验设计提供了理论指导。电磁场正问题研究中,推导了低电导率固体材料和高电导率固体材料中电磁场控制方程及边界条件。 (2)设计搭建了磁声电缺陷检测系统的实验验证平台:包括了声场激励系统、磁场激励系统、弱信号检测系统。利用该实验平台对各种不同的缺陷类型构件进行了实验,实验结果基本符合实际情况,进一步验证了磁声电缺陷检测的可行性。 (3)提出一种混合EMD-CIIT消噪方法,该方法通过引入中位数实现了阂值与区间极值和中位数分别比较,从而能够采用点结构阈值或间隔结构阈值的混合EMD-CIIT消噪方法。算法有效的提高信噪比同时较完整的保留了缺陷信息。 (4)深入研究了EMD方法存在的模态混叠问题,认为IMF之间的相关性易产生模态混叠。针对EMD的计算复杂性和采样率问题提出一种提升余弦EMD算法,算法降低计算复杂性及采样率。根据磁声电缺陷信号特点,提出了一种提升余弦EMD能量熵的特征提取方法,为后续缺陷模式识别提供良好的基础。