發(fā)布時(shí)間：2021-05-07 16:46

　　疏松多孔型復(fù)合材料是一種常用的航天用隔熱材料,能夠阻斷飛行器與大氣摩擦而產(chǎn)生的熱量向機(jī)體內(nèi)部進(jìn)一步傳遞,對(duì)保障飛行器的安全飛行具有重要作用。目前,通常將隔熱材料粘接在機(jī)體表面作為隔熱結(jié)構(gòu),但如果粘接質(zhì)量不高會(huì)造成隔熱性能的下降。因此,采用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行缺陷檢測(cè)、粘接質(zhì)量評(píng)估是十分必要的。針對(duì)該問題,本文以疏松多孔類型的隔熱復(fù)合材料作為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了粘接構(gòu)件中缺陷的可視化檢測(cè)問題。首先,提出了一種基于電容敏感原理的同面陣列電容成像技術(shù),研究了同面陣列電極的感應(yīng)電場(chǎng)類型以及電容傳感器對(duì)缺陷的敏感機(jī)理。采用有限元方法對(duì)12電極電容傳感器建立了三維模型,研究了敏感場(chǎng)的劃分辦法對(duì)靈敏度分布、靈敏度矩陣的穩(wěn)定性和重建圖像質(zhì)量的影響,得出了敏感場(chǎng)的最優(yōu)劃分方式;通過比較不同介電常數(shù)敏感場(chǎng)的靈敏度矩陣的相似性,探究了環(huán)境因素導(dǎo)致的樣件介電常數(shù)波動(dòng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。其次,研究了同面陣列電容檢測(cè)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中的空滿場(chǎng)設(shè)定方法,針對(duì)現(xiàn)有方法的不足,提出了一種基于被測(cè)物場(chǎng)自身旋轉(zhuǎn)的空滿場(chǎng)設(shè)定方法,并以真實(shí)粘接隔熱樣件為被測(cè)對(duì)象,利用電容差值分析和圖像重建兩種方法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析,證明了... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的目的和意義
    1.2 常用無損檢測(cè)技術(shù)
        1.2.1 液體滲透檢測(cè)技術(shù)
        1.2.2 超聲檢測(cè)技術(shù)
        1.2.3 渦流檢測(cè)技術(shù)
        1.2.4 工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)
        1.2.5 熱紅外檢測(cè)技術(shù)
    1.3 電容成像技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 ECT技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 同面陣列電容成像技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 同面陣列電容成像傳感及系統(tǒng)
    2.1 同面陣列電容傳感器的工作原理
        2.1.1 同面電容傳感器的邊緣效應(yīng)
        2.1.2 同面電容傳感器的感應(yīng)原理
    2.2 同面陣列電容成像技術(shù)敏感場(chǎng)研究
        2.2.1 ECT敏感場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述
        2.2.2 ECT的正問題
        2.2.3 ECT的逆問題
        2.2.4 敏感場(chǎng)的“軟場(chǎng)”特性描述
    2.3 圖像重建算法
        2.3.1 圖像重建準(zhǔn)則
        2.3.2 圖像重建算法
    2.4 同面陣列電容成像系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 同面陣列電容傳感器的敏感場(chǎng)建模與分析
    3.1 基于有限元法的敏感場(chǎng)求解
        3.1.1 有限元法概述
        3.1.2 同面陣列電極敏感場(chǎng)計(jì)算
    3.2 基于ANSYS的敏感場(chǎng)建模
    3.3 敏感場(chǎng)的分層劃分研究
    3.4 敏感場(chǎng)的分塊劃分研究
    3.5 介電常數(shù)對(duì)靈敏度矩陣的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于同面陣列電容成像技術(shù)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
    4.1 空/滿場(chǎng)設(shè)定方法研究
        4.1.1 空?qǐng)鲈O(shè)定方法研究
        4.1.2 基于被測(cè)物場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的空滿場(chǎng)設(shè)定
    4.2 檢測(cè)系統(tǒng)的性能探究實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 缺陷間的識(shí)別距離
        4.2.2 識(shí)別的最小缺陷
    4.3 移動(dòng)測(cè)量探究實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于修正隱式Landweber方法的ECT圖像重建算法[J]. 陳宇,李洪宇,夏宗基.  計(jì)算機(jī)工程. 2018(01)
[2]電容成像無損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)[J]. 殷曉康,李晨,李振,李偉,陳國(guó)明.  實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2017(03)
[3]先進(jìn)復(fù)合材料是建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障——專訪我國(guó)力學(xué)和復(fù)合材料專家杜善義院士[J]. 陳曉麗,張?zhí)珓?  中國(guó)航天. 2017(01)
[4]基于ANSYS的平面電容傳感器陣列三維仿真研究[J]. 劉澤良,溫銀堂,梁希,李慧劍.  傳感器與微系統(tǒng). 2016(04)
[5]一種基于禁忌搜索的電容層析成像圖像重建算法[J]. 于金平,陳德運(yùn),王莉莉.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]高頻電磁渦流檢測(cè)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭太平,裘進(jìn)浩,程軍,季宏麗,彭俊華.  國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2015(11)
[7]同面8電極電容傳感器靈敏度與激勵(lì)信號(hào)的關(guān)系研究[J]. 朱兵,董恩生,孫超,宮劍.  儀表技術(shù)與傳感器. 2015(10)
[8]最大熵準(zhǔn)則識(shí)別材料疲勞壽命分布[J]. 王宇,李洪雙.  航空工程進(jìn)展. 2015(03)
[9]先進(jìn)復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J]. 孫振起,吳安如.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(11)
[10]紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉元林,梅晨,唐慶菊,蘆玉梅.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(06)

博士論文
[1]電阻抗（ECT/ERT）雙模態(tài)層析成像技術(shù)研究[D]. 何永勃.天津大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于卡爾曼算法的ECT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 楊婷.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]基于電容敏感機(jī)理的飛機(jī)復(fù)合材料檢測(cè)方法研究[D]. 王挺.中國(guó)民航大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3173741