基于渦流/磁記憶集成檢測方法的金屬構(gòu)件缺陷評價研究
發(fā)布時間:2022-07-09 20:44
鐵磁性材料和鋁合金材料是現(xiàn)在工業(yè)應用中最為廣泛的材質(zhì),在工業(yè)服役過程中,承受應力集中、腐蝕等因素產(chǎn)生裂紋,將直接影響到構(gòu)件的安全應用,因此使用無損檢測方法對其檢測提前預防斷裂極其重要。渦流檢測基于電磁感應原理能夠有效檢出導電材料的表面及近表面缺陷,金屬磁記憶檢測基于磁機械效應對鐵磁性材料應力集中部位發(fā)生損傷提前預防。本文基于渦流檢測和磁記憶檢測原理,研制了渦流-磁記憶集成檢測探頭,展開了對鐵磁性材料的低周疲勞試驗,分析不同疲勞次數(shù)下,渦流檢測、磁記憶檢測與裂紋長度之間的關系。針對鋁合金復雜構(gòu)件,研制專用多通道渦流檢測探頭,開展檢測試驗,分析了組織結(jié)構(gòu)對檢測信號的影響,探討隨提離距離變化檢測信號幅值與相位的變化規(guī)律,擬合出線性變化曲線。首先,基于74HC4052B芯片繪制分時電路的原理圖,印刷電路板,解決了電橋殘差電壓信號失真問題,開展了分時復用檢測試驗,實現(xiàn)了各個通道的一致性;選用MLX90393傳感器芯片,搭建了磁記憶多通道檢測模塊,使用美國Lakeshore421高斯計與檢測傳感器測量磁場數(shù)值對比,具有較好一致性;集成渦流檢測模塊與磁記憶檢測模塊于同一探頭;研制輔助檢測工裝,實現(xiàn)了...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 課題研究主要內(nèi)容
第二章 渦流-磁記憶集成檢測理論基礎
2.1 引言
2.2 渦流-磁記憶集成檢測理論
2.3 渦流檢測理論
2.3.1 麥克斯韋經(jīng)典電磁場理論
2.3.2 渦流檢測等效電路模型及阻抗分析法
2.3.3 渦流探頭檢測特性
2.4 磁記憶檢測理論
2.4.1 鐵磁性材料能量表述
2.4.2 鐵磁性材料力學特性
2.4.3 磁記憶檢測基本原理
2.5 本章小結(jié)
第三章 渦流-磁記憶集成檢測系統(tǒng)研制
3.1 引言
3.2 多通道渦流檢測探頭模塊
3.2.1 分時芯片的選取
3.2.2 電路設計及制作
3.2.3 渦流檢測試驗分析
3.3 磁記憶檢測探頭模塊
3.3.1 磁場傳感器的選擇
3.3.2 傳感器的電路設計
3.3.3 檢測芯片的校準
3.4 檢測探頭的設計和制作
3.4.1 檢測探頭的集成
3.4.2 測距檢測輔助工裝研制
3.5 渦流-磁記憶檢測系統(tǒng)總體設計方案
3.5.1 多通道渦流檢測系統(tǒng)設計
3.5.2 磁記憶檢測系統(tǒng)設計
3.6 本章小結(jié)
第四章 30CrMo鋼低周疲勞渦流-磁記憶集成檢測試驗研究
4.1 引言
4.2 試驗條件及方案
4.2.1 試驗條件
4.2.2 檢測探頭
4.2.3 檢測方案
4.3 低周疲勞試驗集成檢測研究
4.3.1 標定試驗
4.3.2 低周疲勞試驗檢測
4.4 工程應用檢測試驗研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 多通道渦流檢測探頭的研制及缺陷評價研究
5.1 引言
5.2 四通道渦流檢測探頭設計及對鋁合金部件缺陷試驗研究
5.2.1 試驗條件
5.2.2 試驗方案
5.2.3 R角鋁合金試樣檢測試驗
5.3 組織結(jié)構(gòu)對渦流檢測信號影響分析
5.3.1 電導率測量結(jié)果分析
5.3.2 金相組織結(jié)構(gòu)分析
5.4 提離對檢測信號影響
5.5 工程應用檢測試驗研究
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3657785
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 課題研究主要內(nèi)容
第二章 渦流-磁記憶集成檢測理論基礎
2.1 引言
2.2 渦流-磁記憶集成檢測理論
2.3 渦流檢測理論
2.3.1 麥克斯韋經(jīng)典電磁場理論
2.3.2 渦流檢測等效電路模型及阻抗分析法
2.3.3 渦流探頭檢測特性
2.4 磁記憶檢測理論
2.4.1 鐵磁性材料能量表述
2.4.2 鐵磁性材料力學特性
2.4.3 磁記憶檢測基本原理
2.5 本章小結(jié)
第三章 渦流-磁記憶集成檢測系統(tǒng)研制
3.1 引言
3.2 多通道渦流檢測探頭模塊
3.2.1 分時芯片的選取
3.2.2 電路設計及制作
3.2.3 渦流檢測試驗分析
3.3 磁記憶檢測探頭模塊
3.3.1 磁場傳感器的選擇
3.3.2 傳感器的電路設計
3.3.3 檢測芯片的校準
3.4 檢測探頭的設計和制作
3.4.1 檢測探頭的集成
3.4.2 測距檢測輔助工裝研制
3.5 渦流-磁記憶檢測系統(tǒng)總體設計方案
3.5.1 多通道渦流檢測系統(tǒng)設計
3.5.2 磁記憶檢測系統(tǒng)設計
3.6 本章小結(jié)
第四章 30CrMo鋼低周疲勞渦流-磁記憶集成檢測試驗研究
4.1 引言
4.2 試驗條件及方案
4.2.1 試驗條件
4.2.2 檢測探頭
4.2.3 檢測方案
4.3 低周疲勞試驗集成檢測研究
4.3.1 標定試驗
4.3.2 低周疲勞試驗檢測
4.4 工程應用檢測試驗研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 多通道渦流檢測探頭的研制及缺陷評價研究
5.1 引言
5.2 四通道渦流檢測探頭設計及對鋁合金部件缺陷試驗研究
5.2.1 試驗條件
5.2.2 試驗方案
5.2.3 R角鋁合金試樣檢測試驗
5.3 組織結(jié)構(gòu)對渦流檢測信號影響分析
5.3.1 電導率測量結(jié)果分析
5.3.2 金相組織結(jié)構(gòu)分析
5.4 提離對檢測信號影響
5.5 工程應用檢測試驗研究
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3657785
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