本文關(guān)鍵詞：面向在役工件的便攜式超聲檢測系統(tǒng)研究

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【摘要】：對于在役工件,超聲檢測是一種常用的無損檢測方法。本文結(jié)合浙江省自然科學基金、浙江省科技計劃以及實際應用需求,研究了一套面向在役工件的便攜式超聲檢測系統(tǒng)。本文以碳纖維復合材料為實驗對象,以解決在役檢測的耦合問題及檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)為目的,分別進行了超聲在役檢測方法的研究、便攜式超聲系統(tǒng)的整體設(shè)計、在線分析軟件設(shè)計、輔助耦合裝置和輔助運動檢測機構(gòu)設(shè)計。這些工作,不僅能夠提高超聲在役檢測的方便性,也能提高其效率和精度。此外,本文還針對復合材料超聲檢測信號的處理做了深入研究,提出去噪聲的新方法和缺陷識別方式,并通過實例驗證了其有效性。每章的具體內(nèi)容如下所列：第一章研究了便攜式超聲檢測系統(tǒng)、在役超聲檢測和在線信號分析方法的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了本文研究的背景、意義以及本文的主要內(nèi)容。第二章研究了在役工件的超聲檢測方法,從超聲在役檢測的應用領(lǐng)域、難點及要求,到復合材料缺陷的檢測方法,再到超聲檢測基本方式的選擇,最后是超聲信號的分析方法研究。第三章設(shè)計了便攜式超聲檢測系統(tǒng)和在線分析軟件。主要包括檢測系統(tǒng)的原理分析、整體設(shè)計、關(guān)鍵模塊選擇、自動化超聲檢測的方案和在線分析軟件的功能模塊設(shè)計。第四章為解決超聲在役檢測的耦合、穩(wěn)定性、精度以及檢測的效率問題,本章設(shè)計了兩款面向在役工件的輔助檢測機構(gòu)——輔助耦合裝置和輔助運動檢測機構(gòu)。第五章主要有三大部分內(nèi)容,采用輔助耦合裝置的超聲檢測實驗,復合材料超聲檢測信號的組成和去噪聲的方法研究以及缺陷位置的識別。重點研究了去噪聲的方法,提出并優(yōu)化了EMD加小波閾值去噪聲的方法,并驗證的其有效性。第六章總結(jié)全文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點,并對下一步的工作做了展望。
【關(guān)鍵詞】：在役檢測 便攜式超聲檢測系統(tǒng) 碳纖維復合材料 輔助耦合裝置 輔助運動檢測機構(gòu) 小波閾值法 EMD加小波閾值聯(lián)合法
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB559
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 便攜式超聲檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 便攜式超聲檢測系統(tǒng)的國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 便攜式超聲檢測系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 超聲在役檢測的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 超聲在役檢測的國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 超聲在役檢測的國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 在線信號分析的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.1 在線信號分析的國外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.2 在線信號分析的國內(nèi)研究現(xiàn)狀18
• 1.5 本文研究的背景及意義18-20
• 1.5.1 本文研究的背景18-19
• 1.5.2 本文研究的意義19-20
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容20-22
• 2 在役工件的超聲檢測方法研究22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 在役工件的超聲檢測難點及要求22-24
• 2.2.1 超聲在役檢測的應用領(lǐng)域22-23
• 2.2.2 超聲在役檢測的難點及要求23-24
• 2.3 碳纖維復合材料的超聲在役檢測方法24-27
• 2.3.1 碳纖維復合材料的缺陷類型25-26
• 2.3.2 復合材料孔隙的超聲在役檢測方法26-27
• 2.4 在役工件超聲檢測基本方法的選擇27-31
• 2.4.1 脈沖透射法和脈沖反射法的原理及選擇27-29
• 2.4.2 從耦合的角度研究不同的檢測方法29-31
• 2.5 超聲信號的分析方法研究31-39
• 2.5.1 功率譜分析法31-33
• 2.5.2 短時傅里葉變換和小波變換33-36
• 2.5.3 Hilbert-Huang變換分析法36-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 3 便攜式超聲檢測系統(tǒng)及在線分析軟件設(shè)計40-56
• 3.1 引言40
• 3.2 便攜式超聲檢測系統(tǒng)整體分析40-43
• 3.2.1 超聲檢測系統(tǒng)原理及系統(tǒng)組成40-41
• 3.2.2 便攜式超聲檢測系統(tǒng)的模塊構(gòu)成41-43
• 3.3 自動化超聲檢測系統(tǒng)及輔助檢測機構(gòu)43-47
• 3.3.1 自動化超聲檢測系統(tǒng)的原理43-45
• 3.3.2 檢測系統(tǒng)組成及多自由度輔助檢測機構(gòu)45-47
• 3.4 本文設(shè)計的便攜式超聲檢測系統(tǒng)47-50
• 3.4.1 便攜式超聲檢測系統(tǒng)的設(shè)計方案47-48
• 3.4.2 關(guān)鍵零部件的選擇48-50
• 3.5 基于LABVIEW的超聲在線分析軟件50-54
• 3.5.1 LabVIEW及信號處理模塊50-51
• 3.5.2 軟件的功能及界面設(shè)計51-54
• 3.6 本章小結(jié)54-56
• 4 面向在役工件的輔助檢測機構(gòu)的設(shè)計56-74
• 4.1 引言56
• 4.2 設(shè)計要求與通用部分的設(shè)計56-60
• 4.2.1 設(shè)計要求56-57
• 4.2.2 輔助檢測機構(gòu)的材料選擇57-58
• 4.2.3 液浸法的最佳距離及設(shè)計計算58-60
• 4.3 便攜式輔助耦合裝置的設(shè)計60-66
• 4.3.1 便攜式輔助耦合裝置的設(shè)計方案60-65
• 4.3.2 輔助耦合裝置各方案的比較及選擇65-66
• 4.4 輔助運動檢測機構(gòu)的設(shè)計方案66-72
• 4.4.1 輔助運動檢測機構(gòu)的設(shè)計原理66-68
• 4.4.2 二自由度輔助運動檢測機構(gòu)設(shè)計68-69
• 4.4.3 滾珠絲杠的選擇和分析69-70
• 4.4.4 運動機構(gòu)控制方案設(shè)計70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 5 超聲實驗和超聲檢測信號的處理74-100
• 5.1 引言74
• 5.2 采用輔助耦合裝置的超聲檢測實驗74-79
• 5.2.1 實驗設(shè)備、實驗材料和實驗內(nèi)容74-76
• 5.2.2 輔助耦合裝置的有效性實驗76-77
• 5.2.3 輔助耦合裝置的優(yōu)越性實驗77-79
• 5.3 復合材料超聲檢測信號的成分分析79-82
• 5.3.1 復合材料超聲檢測信號的組成79-80
• 5.3.2 超聲信號的各個成分分析80-82
• 5.4 小波閾值去噪聲方法研究及實例分析82-86
• 5.4.1 小波閾值去噪聲關(guān)鍵參數(shù)選擇82-85
• 5.4.2 小波閾值去噪聲的實例分析85-86
• 5.5 EMD加小波閾值聯(lián)合去噪聲法及實例分析86-94
• 5.5.1 EMD去超聲信號噪聲的原理及缺陷86-87
• 5.5.2 EMD的端點效應和模態(tài)混疊效應87-90
• 5.5.3 優(yōu)化的EMD加小波閾值聯(lián)合去噪聲法90-91
• 5.5.4 優(yōu)化的EMD加小波閾值聯(lián)合去噪聲對比實例分析91-94
• 5.6 缺陷位置的識別方法研究及實例分析94-98
• 5.6.1 相對增益法確定缺點位置94-96
• 5.6.2 基于相關(guān)系數(shù)的缺陷位置識別方法96-98
• 5.7 本章小結(jié)98-100
• 6 總結(jié)與展望100-104
• 6.1 總結(jié)100-101
• 6.2 展望101-104
• 參考文獻104-112

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本文編號：1040930