本文關(guān)鍵詞：基于超聲波導(dǎo)的深微孔通斷狀況檢測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：深微孔在軍工、航空航天、醫(yī)療及化工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,微孔的阻塞狀況直接決定著相應(yīng)零部件的使用性能,其通斷狀況的檢測對于保障零件的質(zhì)量具有重要意義。目前,微孔通斷狀況的檢測主要有光學(xué)法、熱導(dǎo)流法及探針法,但都存在一定的局限性。針對深微孔通斷狀況的檢測,本文提出一種基于超聲波導(dǎo)的檢測技術(shù)。主要工作如下:建立了深微孔中的聲波導(dǎo)數(shù)學(xué)模型,通過求解在初始條件及邊界約束下的偏微分方程,獲得了深微孔中聲波導(dǎo)壓力的分布解析式,分析了復(fù)雜波陣面波源的波導(dǎo)特性,完成了微孔中堵塞物聲學(xué)特性及尺寸同波長的差異,對聲波導(dǎo)壓力的分布影響分析。利用有限元數(shù)值仿真技術(shù),分析了深微孔在不同彎曲程度下,其輸出的聲波導(dǎo)功率量對不同阻塞程度的響應(yīng)特性,并就阻塞物在不同軸向位置時(shí)對波導(dǎo)輸出量的影響進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)了基于超聲波導(dǎo)的深微孔測試系統(tǒng)方案,搭建了檢測平臺,進(jìn)行了多參數(shù)直孔、彎曲孔的波導(dǎo)頻率選擇特性測試,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了微孔的堵塞檢測實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,深微孔波導(dǎo)功率的輸出量與內(nèi)孔的阻塞量之間存在單調(diào)的映射關(guān)系。本文提出基于超聲波導(dǎo)的深微孔通斷狀況檢測技術(shù),完成了多參數(shù)微孔的數(shù)值模擬分析及檢測實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,該檢測方式具有良好的可行性,從而為其在線檢測應(yīng)用提供了理論依據(jù)及技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】：聲波導(dǎo) 通斷狀況 深微孔 超聲檢測
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG806;TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題背景9-12
• 1.2 國外深微孔通斷檢測研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 國內(nèi)深微孔通斷檢測研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 課題的意義及創(chuàng)新性17-18
• 1.5 本文的研究內(nèi)容18-19
• 1.6 研究方案與技術(shù)路線19-20
• 1.7 本章小結(jié)20-21
• 2 波導(dǎo)理論21-34
• 2.1 波導(dǎo)21
• 2.2 常見波導(dǎo)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.2.1 管狀波導(dǎo)與應(yīng)用21-22
• 2.2.2 平行板波導(dǎo)與應(yīng)用22
• 2.3 聲波導(dǎo)22-24
• 2.3.1 聲波導(dǎo)的起源與發(fā)展22-23
• 2.3.2 超聲導(dǎo)波特性23-24
• 2.4 無限長微小圓孔導(dǎo)波傳輸模型24-30
• 2.4.1 小口徑無限長圓孔單模態(tài)聲波導(dǎo)24-27
• 2.4.2 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)高次波的傳輸27-28
• 2.4.3 特殊形式波陣面聲波導(dǎo)28-30
• 2.5 有限長微小圓孔單模態(tài)聲波導(dǎo)傳輸模型30-32
• 2.5.1 孔內(nèi)聲場30-31
• 2.5.2 負(fù)載聲阻抗對孔內(nèi)聲場的影響31-32
• 2.6 孔內(nèi)阻塞物對導(dǎo)波傳輸?shù)挠绊?/span>32
• 2.7 本章小結(jié)32-34
• 3 超聲波導(dǎo)深微孔通斷狀況檢測的數(shù)值分析34-45
• 3.1 多物理場耦合軟件COMSOL Multiphysics34
• 3.2 深微孔的波導(dǎo)有限元模型及邊界載荷34-37
• 3.2.1 深微孔有限元模型34-35
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分35-36
• 3.2.3 載荷及邊界條件36-37
• 3.3 直孔的波導(dǎo)輸出特性數(shù)值分析37-40
• 3.3.1 通孔的計(jì)算結(jié)果37-38
• 3.3.2 不同阻塞量對直孔的波導(dǎo)輸出量影響分析38-40
• 3.4 彎孔的波導(dǎo)輸出特性數(shù)值分析40-42
• 3.4.1 彎孔的有限元模型40-41
• 3.4.2 不同阻塞量對彎孔的波導(dǎo)輸出量影響分析41-42
• 3.5 阻塞位置對波導(dǎo)輸出量的影響42-44
• 3.5.1 不同阻塞位置微孔的有限元模型42-43
• 3.5.2 不同阻塞位置的模擬結(jié)果43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 4 檢測系統(tǒng)總體方案及測量原理45-58
• 4.1 檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案45-46
• 4.2 檢測系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)46
• 4.3 檢測系統(tǒng)的測量原理46-47
• 4.4 檢測系統(tǒng)的物理框架47-56
• 4.4.1 三維檢測平臺47-49
• 4.4.2 換能器的選型及聲場特性49-53
• 4.4.3 聲耦合連接頭的設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.4 數(shù)據(jù)采集設(shè)備及激勵信號的選擇54-56
• 4.5 檢測系統(tǒng)的測試指標(biāo)56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 5 信號處理與微孔檢測實(shí)驗(yàn)58-75
• 5.1 信號處理58-63
• 5.1.1 時(shí)域波導(dǎo)信號處理要求58-59
• 5.1.2 數(shù)據(jù)的擬合算法59-61
• 5.1.3 基于Matlab的信號處理實(shí)現(xiàn)61-63
• 5.2 測試系統(tǒng)的調(diào)試63
• 5.3 基于超聲波導(dǎo)的深微孔檢測實(shí)驗(yàn)63-74
• 5.3.1 換能器幅頻特性的測試63-65
• 5.3.2 直孔波導(dǎo)頻率特性測試65-66
• 5.3.3 彎孔波導(dǎo)頻率特性測試66-69
• 5.3.4 直孔與彎孔的阻塞檢測實(shí)驗(yàn)69-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 6 總結(jié)與展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)論文及科研成果81

  本文關(guān)鍵詞：基于超聲波導(dǎo)的深微孔通斷狀況檢測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：303926