本文關(guān)鍵詞：航空齒輪材料巴克豪森噪聲檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證

  更多相關(guān)文章： 巴克豪森噪聲 18Cr2Ni4WA 塑性變形 位錯(cuò)增殖

【摘要】：航空齒輪是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件,使用過(guò)程中受交變載荷和劇烈沖擊作用容易發(fā)生塑性變形,進(jìn)而影響齒輪的使用性能。本文嘗試使用巴克豪森噪聲法檢測(cè)塑性變形階段的航空齒輪材料,并分析了塑性變形引起的材料特性改變對(duì)巴克豪森噪聲信號(hào)的影響。本文首先基于電磁學(xué)理論,闡述了巴克豪森噪聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理及特性,并依據(jù)這些理論知識(shí)設(shè)計(jì)了一套符合要求的MBN檢測(cè)系統(tǒng),該檢測(cè)系統(tǒng)分為硬件部分和軟件部分。硬件部分包括信號(hào)發(fā)生器、功率放大電路、檢測(cè)探頭、信號(hào)調(diào)理電路、電源電路和采集卡;軟件部分基于MATLAB編譯環(huán)境,主要包括采集卡驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)預(yù)處理和信號(hào)特征值提取,文中詳細(xì)介紹了各部分的設(shè)計(jì)過(guò)程。隨后使用該檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)航空齒輪常用材料18Cr2Ni4WA鋼進(jìn)行檢測(cè),研究該材料塑性變形階段巴克豪森噪聲信號(hào)變化特性并分析其原因。最后設(shè)計(jì)試驗(yàn),使用X射線衍射法和金屬磁記憶法對(duì)巴克豪森噪聲法獲得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、驗(yàn)證和補(bǔ)充。試驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)檢測(cè)塑性變形階段18Cr2Ni4WA鋼的最優(yōu)激勵(lì)參數(shù)為300mV、60Hz。巴克豪森噪聲信號(hào)特征值隨試件塑性變形量的增加,呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì),這主要是由塑性變形造成的位錯(cuò)增殖和殘余應(yīng)力共同作用引起的,由X射線衍射法對(duì)比可知,位錯(cuò)增殖產(chǎn)生的釘扎效應(yīng)對(duì)巴克豪森噪聲信號(hào)的影響占主導(dǎo)地位。相對(duì)于巴克豪森噪聲信號(hào)的峰峰值和均方根,振鈴數(shù)對(duì)材料塑性變形的敏感度更高,相關(guān)性更好,是檢測(cè)材料塑性變形的最優(yōu)特征值。金屬磁記憶法測(cè)得磁記憶信號(hào)法向分量Hp(y)值過(guò)零點(diǎn)位置隨著試件塑性變形量的增大向試件最終斷裂位置趨近,并且磁場(chǎng)梯度|K|值在試件剛進(jìn)入塑性變形階段時(shí)取得最大值,隨后迅速下降,直至趨于平穩(wěn)。金屬磁記憶法和巴克豪森噪聲法的試驗(yàn)結(jié)果有很大的相似性和互補(bǔ)性,可以綜合兩者對(duì)航空齒輪進(jìn)行檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：巴克豪森噪聲 18Cr2Ni4WA 塑性變形 位錯(cuò)增殖
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V232.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-11
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 巴克豪森噪聲法9
• 1.3 巴克豪森噪聲法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容10-11
• 第2章 巴克豪森檢測(cè)方法原理11-20
• 2.1 磁疇理論11
• 2.2 磁化理論11-14
• 2.3 巴克豪森噪聲產(chǎn)生機(jī)理及特性14-16
• 2.4 塑性變形對(duì)巴克豪森噪聲信號(hào)的影響16-17
• 2.5 影響巴克豪森噪聲信號(hào)的其他因素17-19
• 2.6 本章小結(jié)19-20
• 第3章 MBN檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)20-39
• 3.1 MBN檢測(cè)系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu)20-21
• 3.2 信號(hào)發(fā)生器21
• 3.3 功率放大電路21-24
• 3.4 檢測(cè)探頭的設(shè)計(jì)24-30
• 3.4.1 磁化器的設(shè)計(jì)24-25
• 3.4.2 基于ANSYS的磁化器磁場(chǎng)有限元仿真25-27
• 3.4.3 接收線圈的設(shè)計(jì)27-30
• 3.5 信號(hào)調(diào)理電路30-34
• 3.6 電源電路34-37
• 3.7 采集卡37-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 第4章 MBN檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)39-49
• 4.1 軟件總體介紹39
• 4.2 巴克豪森噪聲信號(hào)采集程序39-43
• 4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理43-47
• 4.4 巴克豪森噪聲信號(hào)特征值提取47-48
• 4.4.1 峰峰值47
• 4.4.2 均方根47-48
• 4.4.3 振鈴數(shù)48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 MBN檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)研究49-65
• 5.1 試件及拉伸特性49-51
• 5.2 MBN檢測(cè)系統(tǒng)激勵(lì)參數(shù)優(yōu)化51-54
• 5.3 試件殘余應(yīng)力MBN檢測(cè)54-59
• 5.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)54
• 5.3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析54-57
• 5.3.3 相關(guān)性分析57-59
• 5.4 X射線衍射法應(yīng)力檢測(cè)分析59-61
• 5.5 金屬磁記憶法應(yīng)力分析61-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總結(jié)及展望65-68
• 6.1 工作總結(jié)65-66
• 6.2 工作展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明71-72
• 致謝72-73

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