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焊接结构由于力学性能高、密封性能好、便于拆装、生产周期短等优点，广泛应用在石油化工、机械制造、核电等国家重大基础行业。在焊接和服役过程中，焊缝中易产生缺陷。焊缝中常见缺陷类型有裂纹、气孔、未焊透等，不同缺陷类型，对焊缝的危害程度也不一样，其中，裂纹因其较强的应力集中，对焊缝质量影响最为严重。焊缝中一旦出现质量缺陷，必将严重影响其各种性能指标，甚至严重威胁其可靠性和安全性。因此，针对焊缝内部缺陷检测以及焊缝中缺陷类型识别的问题，本文进行斜入射下焊缝中缺陷超声阵列检测方法研究，主要研究内容包括: (1)楔块耦合下介质中声束传播路径分析方法研究 针对楔块耦合下声束传播方向确定问题，发展了基于费马原理和斯涅耳定理的接触面交点确定方法，并对两种方法进行对比。结果表明:两种方法都可用于楔块耦合下试件中声束传播路径的确定。 (2)斜入射下超声阵列全聚焦成像方法研究及在焊缝缺陷检测中的应用。 基于楔块耦合下确定的超声传播路径，发展了一种斜入射下超声阵列全聚焦成像方法。在纵波和横波两种检测模式下，分别将斜入射下的全聚焦成像方法应用于试块和焊缝中缺陷检测。结果表明，纵波和横波斜入射下的全聚焦成像方法均可用于焊缝试块中典型缺陷检测。 (3)焊缝内部缺陷的智能识别方法研究。 基于超声阵列成像获得的缺陷散射系数矩阵，发展了一种基于支持向量机的缺陷类型识别方法。利用主成分分析法对不同类型缺陷的散射系数矩阵进行特征提取，并将提取后的缺陷特征参量作为支持向量机的输入参数。研究了支持向量机的核函数参数和惩罚因子对缺陷识别率的影响，利用遗传算法优化出最佳的参数组合;并将优化后的最佳参数组合应用于焊缝中缺陷识别。