【摘要】：無損檢測是當下工業(yè)快速發(fā)展中不可或缺的檢測技術(shù),而激光超聲檢測技術(shù)是一種新型的檢測方法,主要利用了超聲波的穿透能力強和光學非接觸檢測超聲振動信號的優(yōu)點,來實現(xiàn)對被測工件的無損檢測。該方法特別適合在惡劣環(huán)境下進行遠距離和非接觸檢測,因此對激光超聲檢測進行研究也是一項必不可少的課題,具備工程價值意義。本文首先從激光超聲檢測的理論出發(fā),闡述了激光超聲檢測系統(tǒng)中的超聲波激發(fā)原理和信號接收原理,重點講述工程中應用較多的熱彈機制激發(fā)機理;其次詳細總結(jié)了近年來國內(nèi)外采用的激光超聲檢測技術(shù),并分別對各種技術(shù)的檢測原理和優(yōu)缺點進行了分析研究;然后結(jié)合本課題的要求提出一種新的光學檢測接收方法——基于數(shù)字全息的激光超聲檢測理論。文中通過理論推導得出最終檢測的干涉條紋與超聲振動引起的相位差之間的函數(shù)關(guān)系式。利用CCD兩次接收被測工件表面加載超聲振動前后的全息干涉條紋圖像,由MATLAB軟件編程將兩次接收的圖像分別進行數(shù)值再現(xiàn),將再現(xiàn)之后的兩幅物光波圖像進行疊加干涉,通過判斷干涉條紋的變化來檢測被測工件中是否存在缺陷,從理論上證明該檢測方法的可行性。并對實驗中的實驗參數(shù)進行了優(yōu)化匹配,尤其是實驗中干涉光束的夾角、光程差以及光強比等參數(shù)進行優(yōu)化,得出一組適合本系統(tǒng)設計的實驗參數(shù)。最后自行搭建一套激光超聲檢測系統(tǒng),并對工程應用的航天鋁板和玻璃纖維進行缺陷檢測,經(jīng)過算法研究得到所需的干涉條紋圖像;然后在MATLAB編程環(huán)境中對圖像進行濾波、去噪、增強等一系列的圖像處理,得到比較清晰的干涉條紋圖像,通過分析被測工件表面是否加載超聲振動信號所引起干涉條紋圖像的變化,實現(xiàn)了對航天鋁板和玻璃纖維的缺陷檢測;驗證了理論推導的可行性,同時為激光超聲檢測的研究提供一個理論參考方向,具有一定的工程應用價值。
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;TB559

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