增材制造中激光超聲表面缺陷檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 11:35
增材制造技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速,在工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于增材制造技術(shù)質(zhì)量控制方面的研究主要針對(duì)于加工后材料的力學(xué)性能等,關(guān)于增材制造構(gòu)件的缺陷檢測(cè)相關(guān)研究較少。增材制造構(gòu)件的缺陷會(huì)直接影響材料的特性及性能,對(duì)設(shè)備造成巨大損失,因此實(shí)現(xiàn)增材制造構(gòu)件的表面缺陷檢測(cè)具有重要意義。激光超聲技術(shù)作為一種新型的檢測(cè)手段,越來(lái)越多地被運(yùn)用于復(fù)雜的工業(yè)檢測(cè)中。本文系統(tǒng)地開(kāi)展了增材制造中激光超聲表面缺陷檢測(cè)技術(shù)研究。本文基于激光超聲技術(shù),分析激勵(lì)光在增材制造構(gòu)件上激發(fā)出的超聲脈沖特性、傳播特性等。在理論分析研究的基礎(chǔ)上,確定了采用脈沖激光器激發(fā)超聲,連續(xù)激光器探測(cè)的激光超聲光偏轉(zhuǎn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。搭建激光超聲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)模擬增材件的樣品進(jìn)行表面缺陷檢測(cè),檢測(cè)精度達(dá)到0.2mm。在本文中,定義距表面一個(gè)熱擴(kuò)散長(zhǎng)度內(nèi)的缺陷都為表面缺陷。分析激勵(lì)激光參數(shù)對(duì)超聲波的影響,當(dāng)激勵(lì)光光功率密度增大時(shí),激發(fā)出的聲波振幅增大,相對(duì)應(yīng)的頻譜中心頻率往高頻移動(dòng)。基于光聲信號(hào)的時(shí)域、頻域、時(shí)頻多種方法對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行分析,從而判斷缺陷位置。使用平均濾波和小波提高超聲信號(hào)信噪比。驗(yàn)證了缺陷尺寸參數(shù)對(duì)超聲波的影響,隨著缺陷...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.1.1 激光超聲技術(shù)的特點(diǎn)
1.1.2 激光超聲技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.1.3 激光超聲在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
1.1.4 激光超聲在增材制造檢測(cè)中的應(yīng)用
1.2 本文的主要工作
第二章 激光超聲理論基礎(chǔ)
2.1 激光超聲產(chǎn)生機(jī)理
2.2 激光激發(fā)超聲脈沖特性研究
2.3 激光超聲脈沖特性仿真
2.4 激光超聲導(dǎo)波與缺陷的相互作用
2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 檢測(cè)原理
3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3 LABVIEW數(shù)據(jù)采集
3.4 樣品制備
3.5 本章小結(jié)
第四章 激光超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果
4.1 確定激勵(lì)光光功率密度
4.2 缺陷檢測(cè)結(jié)果分析
4.2.1 缺陷檢測(cè)時(shí)域信號(hào)
4.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信號(hào)處理
4.2.3 缺陷檢測(cè)時(shí)頻信號(hào)
4.3 激光超聲波特性分析
4.3.1 缺陷尺寸對(duì)聲波的影響
4.3.2 激光超聲波的衰減
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光超聲信號(hào)去噪方法的研究[J]. 曹建樹(shù),姬保平,羅振興,郭明陽(yáng),曹振,張義,徐寶東. 激光與紅外. 2016(02)
[2]正弦脈沖激光熱彈激發(fā)超聲應(yīng)力脈沖特性研究[J]. 單寧,史儀凱,趙江海. 壓電與聲光. 2007(04)
[3]利用PVDF檢測(cè)金屬表面缺陷的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 嚴(yán)剛,沈中華,陸建,倪曉武. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(S1)
[4]激光超聲學(xué)的若干進(jìn)展[J]. 錢(qián)夢(mèng)騄. 聲學(xué)技術(shù). 2002(Z1)
[5]激光脈沖激發(fā)的超聲脈沖波形的理論研究[J]. 孟振庭. 科技通報(bào). 2001(05)
[6]激光熱彈激發(fā)超聲脈沖的特性研究[J]. 錢(qián)夢(mèng),張萬(wàn)春,吳田成. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1995(01)
[7]用Fabry-Perot干涉儀檢測(cè)激光超聲以實(shí)現(xiàn)鋼板測(cè)厚[J]. 葉培德,史珺,陳桂林. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1992(05)
碩士論文
[1]激光超聲非接觸檢測(cè)高溫金屬表面缺陷研究[D]. 張建炎.南京航空航天大學(xué) 2016
本文編號(hào):3437951
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.1.1 激光超聲技術(shù)的特點(diǎn)
1.1.2 激光超聲技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.1.3 激光超聲在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
1.1.4 激光超聲在增材制造檢測(cè)中的應(yīng)用
1.2 本文的主要工作
第二章 激光超聲理論基礎(chǔ)
2.1 激光超聲產(chǎn)生機(jī)理
2.2 激光激發(fā)超聲脈沖特性研究
2.3 激光超聲脈沖特性仿真
2.4 激光超聲導(dǎo)波與缺陷的相互作用
2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 檢測(cè)原理
3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3 LABVIEW數(shù)據(jù)采集
3.4 樣品制備
3.5 本章小結(jié)
第四章 激光超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果
4.1 確定激勵(lì)光光功率密度
4.2 缺陷檢測(cè)結(jié)果分析
4.2.1 缺陷檢測(cè)時(shí)域信號(hào)
4.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信號(hào)處理
4.2.3 缺陷檢測(cè)時(shí)頻信號(hào)
4.3 激光超聲波特性分析
4.3.1 缺陷尺寸對(duì)聲波的影響
4.3.2 激光超聲波的衰減
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光超聲信號(hào)去噪方法的研究[J]. 曹建樹(shù),姬保平,羅振興,郭明陽(yáng),曹振,張義,徐寶東. 激光與紅外. 2016(02)
[2]正弦脈沖激光熱彈激發(fā)超聲應(yīng)力脈沖特性研究[J]. 單寧,史儀凱,趙江海. 壓電與聲光. 2007(04)
[3]利用PVDF檢測(cè)金屬表面缺陷的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 嚴(yán)剛,沈中華,陸建,倪曉武. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(S1)
[4]激光超聲學(xué)的若干進(jìn)展[J]. 錢(qián)夢(mèng)騄. 聲學(xué)技術(shù). 2002(Z1)
[5]激光脈沖激發(fā)的超聲脈沖波形的理論研究[J]. 孟振庭. 科技通報(bào). 2001(05)
[6]激光熱彈激發(fā)超聲脈沖的特性研究[J]. 錢(qián)夢(mèng),張萬(wàn)春,吳田成. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1995(01)
[7]用Fabry-Perot干涉儀檢測(cè)激光超聲以實(shí)現(xiàn)鋼板測(cè)厚[J]. 葉培德,史珺,陳桂林. 聲學(xué)學(xué)報(bào). 1992(05)
碩士論文
[1]激光超聲非接觸檢測(cè)高溫金屬表面缺陷研究[D]. 張建炎.南京航空航天大學(xué) 2016
本文編號(hào):3437951
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