發(fā)布時(shí)間：2020-07-23 01:06

【摘要】：飛機(jī)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件壁厚是加工質(zhì)量的一項(xiàng)重要檢測(cè)指標(biāo),對(duì)于保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度、剛度具有重要的作用。目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的壁厚測(cè)量主要是手工測(cè)量和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量,手工測(cè)量效率低,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)存在二次定位誤差的問題而難以適應(yīng)中間加工狀態(tài)檢測(cè),而現(xiàn)有的在線自動(dòng)測(cè)量方式難以適應(yīng)數(shù)控加工中的復(fù)雜工況。針對(duì)以上問題,本文對(duì)非接觸式超聲測(cè)厚技術(shù)進(jìn)行深入研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了非接觸式在線水耦合超聲測(cè)厚裝置。在線非接觸水耦合超聲測(cè)厚環(huán)境下,初始水流處于紊流非柱狀狀態(tài),且含有氣泡,為超聲測(cè)厚帶來極大挑戰(zhàn)。針對(duì)以上問題,建立了層流柱狀連續(xù)性方程,提出了基于分流控制的柱狀層流實(shí)現(xiàn)方法,設(shè)計(jì)了非接觸式測(cè)厚裝置結(jié)構(gòu)和超聲波的發(fā)射與接收的硬件電路。(2)研究了基于小波變換的超聲信號(hào)去噪方法。針對(duì)非接觸式超聲測(cè)厚回波信號(hào)中噪聲多的問題,采用小波變換的方式去除回波信號(hào)中的噪聲,研究了不同的小波函數(shù)、分解層數(shù)、閾值方法時(shí)的噪聲去除效果,為測(cè)厚系統(tǒng)選擇了去噪效果較好的參數(shù)。(3)研究了考慮復(fù)雜結(jié)構(gòu)件局部剛性的超聲測(cè)厚路徑規(guī)劃方法。針對(duì)現(xiàn)有方法生成的檢測(cè)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)非接觸式在線高效超聲測(cè)厚的問題,建立了零件局部剛性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),研究了考慮零件局部剛性的測(cè)量點(diǎn)自動(dòng)生成方法和超聲測(cè)厚路徑規(guī)劃方法,從而實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的非接觸式在線高效超聲測(cè)厚。(4)基于以上研究,開發(fā)了非接觸式超聲測(cè)厚系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超聲測(cè)厚系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的在線測(cè)厚。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V261;TB551
【圖文】：

圖 2. 9 超聲探頭選擇率為 5MHz，因此，公式（2-7放電時(shí)間要遠(yuǎn)小于脈沖寬度， 50Hz-10KHz，因此，如果以值小于 30K 是可以滿足要求的STM32F103 系列的，該芯片正常導(dǎo)通時(shí)的電壓一般為 5V 以。因此，本課題設(shè)計(jì)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)了仿真，仿真結(jié)果如圖 2.10（驅(qū)動(dòng)電路輸出幅值 8V 的方40 正常工作的條件。

）發(fā)射電路原理圖 （b）圖 2. 11 超聲發(fā)射電路原理圖及仿真結(jié)果看出，脈沖寬度大致為 340ns，和理論的0V 的高壓，在晶振兩端產(chǎn)生的電壓幅值外部供電高壓比較相近，所以上述參數(shù)不會(huì)對(duì)仿真結(jié)果產(chǎn)生影響的，即晶振不電阻、電感、電容的串并聯(lián)，即換能器寬度還是需要以實(shí)際為準(zhǔn)。即便如此， 的參考指導(dǎo)作用。調(diào)節(jié)高壓源電壓，得到實(shí)際的高壓尖脈尖脈沖可以用來激勵(lì)超聲換能器產(chǎn)生超聲

圖 4. 1 測(cè)厚路徑方式 1圖 4. 2 測(cè)厚路徑方式 2測(cè)量點(diǎn)自適應(yīng)生成方法得到的測(cè)量點(diǎn)，以最短路規(guī)劃，以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件在線非接觸高效測(cè)厚。剛性的測(cè)量點(diǎn)自動(dòng)生成方法件具有壁薄，槽腔多，腹板面積大，剛性弱的特大的影響。由于零件各個(gè)位置處的剛性不同，測(cè)量點(diǎn)，即測(cè)量點(diǎn)的設(shè)置需要考慮零件局部剛性。

【相似文獻(xiàn)】

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