發(fā)布時間：2017-11-22 18:23

  本文關(guān)鍵詞：曲軸超聲相控陣檢測方法研究

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【摘要】：曲軸作為發(fā)動機的核心零部件,所受載荷極為復雜,其R區(qū)域特別容易產(chǎn)生疲勞裂紋,為保證發(fā)動機的安全運行,對曲軸R區(qū)域的檢測是非常必要的。常規(guī)超聲技術(shù)是檢測曲軸R區(qū)域的主要方法,但常規(guī)超聲波檢測時由于探頭角度固定、探頭需要頻繁移動,容易發(fā)生漏檢。本研究利用具有電子掃查和聲束偏轉(zhuǎn)聚焦功能的超聲相控陣技術(shù),實現(xiàn)對曲軸的完全檢測,并且基于VB平臺實現(xiàn)了缺陷快速判定軟件,主要工作內(nèi)容如下:首先,本文基于曲軸的幾何結(jié)構(gòu)特征進行分析,建立了曲軸空間數(shù)學模型、曲軸截面模型、截面聲束覆蓋模型,實現(xiàn)了曲軸截面真實輪廓和聲束覆蓋截面的仿真。其次,利用Visual Basic語言對建立的曲軸各模型進行了軟件化。利用該軟件可以實現(xiàn)曲軸截面的快速繪制,形象的展示聲束覆蓋截面的狀態(tài),快速辨別缺陷并對缺陷定位等功能。最后,在仿真的基礎(chǔ)上選擇了最合適的相控陣檢測參數(shù),設(shè)計并加工了曲軸相控陣專用校準試塊和一套帶人工缺陷的試樣,結(jié)合輔助檢測軟件,設(shè)計了曲軸超聲相控陣檢測工藝。運用相控陣系統(tǒng)和常規(guī)A超對試塊進行了試驗,并對缺陷的定位精度進行了分析。研究結(jié)果表明,基于“作圖法”建立的曲軸截面模型一定程度上可以仿真聲束截曲軸的真實形貌。利用VB編寫的檢測輔助軟件,可以指導相控陣檢測時的參數(shù)設(shè)置,實現(xiàn)曲軸截面快速繪制、回波信號識別、缺陷定位。所設(shè)計的人工試樣檢測結(jié)果表明,常規(guī)A超存在漏檢,而利用相控陣技術(shù)可以有效的檢測出曲軸R區(qū)域?qū)挾葹?.2mm到0.5mm,深度為5mm到14mm的人工槽,并能夠準確分辨出曲軸的結(jié)構(gòu)回波。利用Φ2mm的人工孔驗證該程序的定位誤差小于2mm。超聲相控陣技術(shù)可以實現(xiàn)對曲軸的有效檢測,克服了常規(guī)超聲漏檢和靈敏度低的缺點,并提高了工作效率。
【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】：TK406

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