Abstract: W. Feng, C. Yang, C. Bian, X. Zhou (2020)

In order to accurately detect microcrack defects of metallic materials, the ultrasonic pulse echo method was adopted to detect the aluminum alloy test block, and the extracted ultrasonic backscattering signal was analyzed. The components of the backscattering signal were illustrated by simple modeling. Due to the nonlinearity of the backscattering signal, the defect echo signal would affect the recurrence characteristics of the system. In this paper, a recurrence analysis method was proposed to detect the backscattering signals in the crack-free zone, single-crackzone and double-crack zone of the metallic test block with artificial microcrack defects.Through reasonable parameters selection, the sampling signal was analyzed recursively and the recurrence plot was drawn. Comparing the defect signal with the defect-free signal, it was found that the obvious white cross stripe appears in the recurrence plot of the former.The recurrence characteristic quantities of the backscattering signals with defects were further studied by using recurrence quantification analysis.The results show that some characteristic quantities are more sensitive to the defect echo signals. The recurrence rate (RR) and trapping time (TT) have obvious characteristics at the defect location.

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Research on microcrack defect ultrasonic detection technology based on recurrence analysis